Đánh giá đa dạng di truyền tập đoàn công tác giống bông phục vụ chọn tạo giống bông ưu thế lai

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ---------------***--------------- NGUYỄN VĂN SƠN ðÁNH GIÁ ðA DẠNG DI TRUYỀN TẬP ðOÀN CÔNG TÁC CÁC GIỐNG BÔNG PHỤC VỤ CHỌN TẠO GIỐNG BÔNG ƯU THẾ LAI LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI - 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ---------------***--------------- NGUYỄN VĂN SƠN ðÁNH GIÁ ðA DẠNG DI TRUYỀN TẬP ðOÀN CÔNG TÁC CÁC GIỐNG BÔNG PHỤC VỤ CHỌN TẠO GIỐNG BÔNG ƯU THẾ LAI LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành: Di truyền và chọn giống cây trồng Mã số: 60.62.05 Người hướng dẫn khoa học: TS. VŨ THỊ THU HIỀN HÀ NỘI - 2011 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… i LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan tất cả các số liệu trong luận văn này là khách quan, trung thực và chưa ñược công bố ở bất kỳ một công trình nghiên cứu nào khác. Nếu sai tôi xin chịu trách nhiệm hoàn toàn. Tôi xin cam ñoan tất cả các tài liệu trích dẫn trong luận văn này ñúng nguồn gốc và các tập thể, cá nhân giúp ñỡ ñã ñược cảm ơn. Tác giả Nguyễn Văn Sơn 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, tác giả luôn ñược sự quan tâm, giúp ñỡ tận tình của Ban lãnh ñạo Viện Nghiên cứu bông và Phát triển Nông Nghiệp Nha Hố, Phòng Nghiên cứu Di truyền và Chọn tạo giống và các Phòng chức năng cùng toàn thể bạn bè ñồng nghiệp. Với lòng chân thành tác giả bày tỏ sự cảm ơn sâu sắc ñến tất cả các tập thể, cá nhân ñó. ðặc biệt tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới TS. Vũ Thị Thu Hiền, Khoa Nông Học, Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội ñã trực tiếp hướng dẫn và giúp ñỡ tác giả về mọi mặt trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Cuối cùng tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới gia ñình, bạn bè và ñồng nghiệp ñã tạo ñiều kiện về vật chất và ñộng viên tinh thần ñể tác giả hoàn thành tốt luận văn nghiên cứu. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… iii MỤC LỤC Trang Phần 1. MỞ ðẦU .................................................................................................................i 1.1. Tính cấp thiết của ñề tài ...............................................................................................1 1.2. Mục ñích và yêu cầu.....................................................................................................3 1.2.1. Mục ñích .................................................................................................................3 1.2.2. Yêu cầu ...................................................................................................................3 1.3. Ý nghĩa của ñề tài .........................................................................................................3 1.3.1. Ý nghĩa khoa học....................................................................................................3 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn ....................................................................................................3 Phần 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU.......................................................................................4 2.1. Tình hình sản xuất và nghiên cứu bông vải ...............................................................4 2.1.1. Tình hình sản xuất và nghiên cứu bông vải trên thế giới .......................................4 2.1.2. Tình hình sản xuất và nghiên cứu bông vải trong nước .........................................6 2.2. Nghiên cứu khả năng kết hợp, ưu thế lai và ứng dụng trong chọn tạo giống bông lai ..........................................................................................................................................9 2.2.1. Khả năng kết hợp và ưu thế lai...............................................................................9 2.2.3. Một số ñặc ñiểm chính của giống bông lai F1 .....................................................11 2.3. ða dạng di truyền và ứng dụng chỉ thị phân tử trong nghiên cứu chọn tạo giống cây trồng.............................................................................................................................12 2.3.1. ða dạng di truyền .................................................................................................12 2.3.2. Chỉ thị phân tử ......................................................................................................12 3.3.3. Ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn giống cây trồng .........................................13 2.3.4. Một số chỉ thị phân tử ứng dụng ñể nghiên cứu ña dạng di truyền thực vật ........15 2.3.4.1. Chỉ thị RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphims) - ða hình ñộ dài các ñoạn cắt hạn chế ..................................................................................................15 2.3.4.2. Chỉ thị AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphims)- ða hình ñộ dài các ñoạn nhân chọn lọc ..............................................................................................15 2.3.4.3. Chỉ thị RAPD (Random Amplified Polymorphims) - ða hình các ñoạn ADN nhân ngẫu nhiên .........................................................................................................16 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… iv 2.3.4.4. SSR (Simple Sequence Repeats) - ða hình các lặp lại ñơn giản...................16 2.3.5. Ứng dụng chỉ thị SSR trong chọn tạo giống bông ...............................................17 2.3.5.1. Cơ sở khoa học ứng dụng chỉ thị SSR ñánh giá ña hình bông vải ................17 2.3.5.2. Một số thành tựu ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn giống cây trồng ......17 2.3.5.3. Một số thành tựu ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn giống bông vải .......21 Phần 3. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.......................25 3.1. Vật liệu nghiên cứu ....................................................................................................25 3.1.1. Giống bông: ..............................................................................................................25 3.1.2. Mồi (primers) và các vật tư khác..............................................................................25 3.2. Thời gian nghiên cứu.................................................................................................26 3.3. ðịa ñiểm nghiên cứu ..................................................................................................26 3.4. Nội dung nghiên cứu..................................................................................................26 3.5. Phương pháp nghiên cứu ..........................................................................................26 3.5.1. ðánh giá các ñặc ñiểm hình thái của các giống bố mẹ.........................................26 3.5.2. ðánh giá ña dạng di truyền của các giống bố mẹ theo các chỉ thị phân tử SSR .......27 3.5.2.1. Chuẩn bị mẫu, tách chiết ADN......................................................................27 3.5.2.2. Phương pháp PCR-SSR .................................................................................27 3.5.3. Tạo các tổ hợp lai cho ñánh giá khả năng kết hợp và ưu thế lai theo kiểu lai ñỉnh (top cross) .......................................................................................................................27 3.5.4. ðánh giá khả năng kết hợp và ưu thế lai của các tổ hợp lai với các khoảng cách di truyền khác nhau.........................................................................................................27 3.6. Kỹ thuật canh tác và BVTV........................................................................................28 3.7. Chỉ tiêu theo dõi..........................................................................................................28 3.7.1. Theo dõi chỉ tiêu trong phòng ..............................................................................28 3.7.2. Theo dõi chỉ tiêu ngoài ñồng ................................................................................28 3.7.2.1. Thời gian sinh trưởng ....................................................................................28 3.7.2.2. ðặc ñiểm hình thái ........................................................................................28 3.7.2.3. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất ...............................................29 3.7.2.4. Chất lượng xơ bông .......................................................................................29 3.7.2.5. Tình hình sâu bệnh hại ..................................................................................29 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… v 3.8. Phương pháp thu thập và xử lý số liệu......................................................................29 Phần 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN....................................................32 4.1. Kết quả ñánh giá ña dạng di truyền các chỉ thị hình thái và nông sinh học của các giống bố mẹ........................................................................................................................32 4.1.1. Một số ñặc ñiểm hình thái chính của các giống bố mẹ ........................................32 4.1.2. Thời gian sinh trưởng và một số ñặc ñiểm thực vật học chính ............................34 4.1.3. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các giống bố mẹ .....................37 4.1.4. Chất lượng xơ của các giống bố mẹ .....................................................................39 4.1.5. Phân nhóm di truyền giữa các giống bố mẹ .........................................................42 4.2. Kết quả ñánh giá ña dạng di truyền các giống bố mẹ bằng chỉ thị SSR..................51 4.2.1. Tách chiết ADN và chọn lọc mồi ñánh giá ña hình .............................................51 4.2.2. Phân tích ña dạng di truyền dựa vào hệ số di truyền và cây phát sinh chủng loại ........................................................................................................................................53 4.3. Phân tích khả năng kết hợp và ưu thế lai của một số tổ hợp lai trên các tính trạng nghiên cứu chính...............................................................................................................57 4.3.1. Khả năng kết hợp chung (GCA) của các giống bố mẹ.........................................57 4.3.2. Khả năng kết hợp riêng (SCA) của các tổ hợp lai tham gia thí nghiệm...............59 4.3.3. Phương sai các thành phần biến ñộng ..................................................................61 4.3.4. Ưu thế lai trên một số tính trạng nghiên cứu chính của các tổ hợp lai.................62 4.3.4.1. Ưu thế lai tính trạng số quả/m2 và khối lượng quả ......................................62 4.3.4.2. Ưu thế lai trên tính trạng năng suất và tỷ lệ xơ ............................................64 4.3.4.3. Ưu thế lai trên các tính trạng ñộ dài xơ và ñộ bền xơ ..................................67 Phần 5. KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ ..................................................................................70 5.1. Kết luận .......................................................................................................................70 5.2. ðề nghị ........................................................................................................................71 TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................................................72 PHẦN PHỤ LỤC...............................................................................................................82 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ và cụm từ ñầy ñủ Từ viết tắt Thứ tự TT Thời gian từ gieo ñến 50% số cây có quả ñầu tiên nở TGST2 Khối lượng KL Năng suất lý thuyết NSLT Năng suất thực thu NSTT Năng suất bông xơ NSBX Khoảng cách KC Trung bình TB Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1. Tình hình sản xuất bông của thế giới trong những năm gần ñây………...4 Bảng 2.2. Tình hình sản xuất bông của Việt Nam giai ñoạn 2001-2010...................6 Bảng 4.1. Một số ñặc ñiểm hình thái của các giống bố mẹ, Ninh Thuận năm 2009………………………………………………………………………………33 Bảng 4.2. Thời gian sinh trưởng và một số ñặc ñiểm thực vật học chính của các giống bố mẹ, Ninh Thuận năm 2009…………………………………………….35 Bảng 4.3. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các giống bố mẹ, Ninh Thuận năm 2009…………………………………………………………………37 Bảng 4.4. Chất lượng xơ bông của các giống bố mẹ, Ninh Thuận năm 2009………………………………………………………………………………40 Bảng 4.5. Thời gian sinh trưởng và ñặc ñiểm thực vật học trung bình của các nhóm……………………………………………………………………………..45 Bảng 4.6. Năng suất và các yếu tố câu thành năng suất trung bình của các nhóm……………………………………………………………………………….46 Bảng 4.7. Chất lượng xơ trung bình của các nhóm………………………………..46 Bảng 4.8. Trình tự, tổng số phân ñoạn nhân ñược và số ñoạn ña hình của các cặp mồi nghiên cứu…………………………………………………………………..52 Bảng 4.9. Khả năng kết hợp chung của các giống bố mẹ trên các tính trạng nghiên cứu chính, Ninh Thuận năm 2010 (Kiểm ñịnh 4 x 6, Kempthorn, 1957) ……………………………………………………………………………………58 Bảng 4.10. Khả năng kết hợp riêng của các tổ hợp lai F1 trên các tính trạng nghiên cứu chính, Ninh Thuận năm 2010 (Kiểm ñịnh 4 x 6, Kempthorn, 1957) ………………….60 Bảng 4.11. Bảng phân tích phương sai các thành phần biến ñộng trên các tính trạng nghiên cứu chính, Ninh Thuận năm 2010 (Kiểm ñịnh 4 x 6 Kempthorm, 1957)….61 Bảng 4.12. Ưu thế lai trên tính trạng số quả/m2 và khối lượng quả, Ninh Thuận năm 2010………………………………………………………………………………63 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… viii Bảng 4.13. Ưu thế lai trên tính trạng năng suất và tỷ lệ xơ, Ninh Thuận năm 2010………………………………………………………………………………..65 Bảng 4.14. Ưu thế lai trên các tính trạng ñộ dài xơ và ñộ bền xơ, Ninh Thuận năm 2010………………………………………………………………………………..66 Bảng 4.15. Thời gian sinh trưởng và ñặc ñiểm thực vật học của các tổ hợp lai có triển vọng, Ninh Thuận năm 2010………………………………………………………...67 Bảng 4.16. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai có triển vọng, Ninh Thuận năm 2010……………………………………………………..68 Bảng 4.17. Chất lượng xơ của các tổ hợp lai có triển vong, Ninh Thuận năm 2010 ……………………………………………………………………………………..68 Bảng 4.18. Một số chỉ tiêu sâu bệnh hại của các tổ hợp lai có triển vọng, Ninh Thuận năm 2010………………………………………………………………….68 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… ix DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 4.1. Phân nhóm di truyền của các giống bố mẹ theo chỉ thị hình thái………44 Hình 4.2a. Một số hình ảnh về vườn ñánh giá ña dạng di truyền theo chỉ thị hình thái…………………………………………………………………………………48 Hình 4.2b. Một số hình ảnh về vườn ñánh giá ña dạng di truyền theo chỉ thị hình thái…………………………………………………………………………………49 Hình 4.2c. Một số hình ảnh về vườn ñánh giá ña dạng di truyền theo chỉ thị hình thái…………………………………………………………………………………50 Hình 4.3. Kết quả ñiện di ADN tổng số………………………………………….51 Hình 4.4. Kết quả ñiện di sản phẩm PCR-SSR với cặp mồi CIR165 trên agarose 3%.............................................................................................................................51 Hình 4.5. Phân nhóm di truyền của các giống bố mẹ theo chỉ thị phân tử………55 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… 1 Phần 1. MỞ ðẦU 1.1. Tính cấp thiết của ñề tài Cây bông (Gossypium malvacearum L.) là cây lấy sợi quan trọng nhất ñược xếp vào vị trí hàng ñầu trên thế giới bởi những ñặc tính tự nhiên của nó như mềm, xoăn tự nhiên, giữ nhiệt tốt…Bởi thế bông vải là loại cây trồng không thể thay thế mặc dù có sự cạnh tranh cao của sợi tổng hợp nhân tạo. Hiện nay, trên toàn thế giới có khoảng hơn 80 quốc gia trồng bông với diện tích từ 30 - 35 triệu ha/năm; trong ñó cây bông ñược trồng nhiều nhất ở Ấn ðộ, Trung Quốc, Mỹ, Pakistan, Uzbekistan, Brazin, Thổ Nhĩ Kỳ…. (ICAC, 2011) [45]. Ở Việt Nam, cây bông là cây trồng có lịch sử lâu ñời và là cây lấy sợi quan trọng phục vụ cho nhu cầu may mặc nội ñịa và xuất khẩu nên ñược ðảng và Nhà nước quan tâm ñầu tư phát triển. Từ năm 1995, nhờ có các tiến bộ kỹ thuật và ñổi mới về phương thức quản lý sản xuất nên sản xuất bông tăng mạnh, cao nhất là niên vụ 2002 - 2003 ñạt 32.267 ha, niên vụ 2003 - 2004, diện tích bắt ñầu giảm sút. ðến niên vụ 2006 - 2007, diện tích giảm mạnh còn 17.300 ha (chỉ bằng 50% diện tích năm 2002 - 2003) và hiện nay vụ 2009 - 2010 chỉ còn 10.470 ha [22]. ðứng trước tình hình ñó, lãnh ñạo nhà nước và Tập ñoàn Dệt may Việt Nam coi việc khôi phục và phát triển sản xuất cây bông nhằm tự chủ một phần nguyên liệu xơ bông là một trong các nhiệm vụ quan trọng hàng ñầu. Ngành bông cần tập trung ñẩy mạnh xây dựng các vùng bông chuyên canh có tưới nhằm tăng năng suất và chất lượng bông xơ; ñồng thời tăng cường công tác nghiên cứu khoa học phục vụ phát triển sản xuất bông. Hiện nay, phần lớn diện tích sản xuất bông trong nước chủ yếu sử dụng các giống bông lai (chiếm khoảng 90%). Công tác nghiên cứu sử dụng ưu thế lai trên cây bông trong nước bắt ñầu từ những năm 1980 và phóng thích giống lai ñầu tiên L18 năm 1995. Từ ñó ñến nay, 3 thế hệ giống lai ñã ñược ñưa vào sản xuất; lần lượt từ thế hệ 1 gồm L18, VN20 và VN35 (có ưu thế lai cao về sinh trưởng và năng Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… 2 suất, phẩm chất xơ ñạt yêu cầu); ñến thế hệ 2 gồm VN15 và VN01-2 (cải tiến tính kháng sâu xanh, rầy xanh và phẩm chất xơ); và sang thế hệ 3 gồm VN04-3, VN04- 4 và VN04-5 (cải tiến tỷ lệ xơ và phẩm chất xơ). Các giống lai này ñã góp phần tăng năng suất lên 1,5 ñến 2,0 lần (0,6 - 0,7 tấn/ha lên 1,0 - 1,2 tấn/ha). Tuy nhiên, trong công tác chọn tạo giống bông hiện nay chủ yếu sử dụng các phương pháp chọn lọc bố mẹ dựa trên di truyền số lượng và chỉ thị hình thái. ðể tạo ra ñược các giống ñáp ứng ñược các yêu cầu sản xuất dựa vào các phương pháp trên ñòi hỏi phải tiến hành trên quy mô lớn, tốn nhiều thời gian và chi phí. Hơn nữa, sử dụng các chỉ thị hình thái trong công tác ñánh giá nguồn vật liệu cho công tác lai tạo còn mang tính chủ quan và các tính trạng số lượng thường bị biến ñộng lớn do tác ñộng của các ñiều kiện ngoại cảnh nên hiệu quả chọn lọc chưa cao. Trong khi ñó, với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ sinh học trong chọn tạo giống cây trồng ñã mang lại nhiều thành quả cao cho sản xuất nông nghiệp. Nhiều giống cây trồng ñược tạo ra bằng việc ứng dụng công nghệ sinh học như lúa, ngô, ñậu tương, cà chua…Trong ñó, sử dụng các chỉ thị phân tử khác nhau như AFLP, SSR, STS, RADP, RFLP…ñể ñánh giá mức ñộ ña dạng di truyền và xác ñịnh mối quan hệ giữa các giống cây trồng là một trong những phương pháp phổ biến làm cơ sở cho việc chẩn ñoán các cặp lai cho ưu thế lai. Trong ñó, chỉ thị SSR là chỉ thị ñược sử dụng khá phổ biến, có mức ña hình cao và kết quả ñáng tin cậy trong nghiên cứu ña dạng di truyền. Tuy nhiên, việc ứng dụng các chỉ thị này phục vụ cho công tác nghiên cứu lai tạo giống cây trồng ở Việt Nam còn chưa ñược quan tâm nhiều ñặc biệt là trên cây bông. Do ñó, ñể nâng cao hiệu quả cho công tác chọn tạo giống bông nói chung và giống bông ưu thế lai nói riêng, việc ứng dụng chỉ thị phân tử như một công cụ hỗ trợ ñể nâng cao hiệu quả chọn lọc là một yêu cầu cấp thiết. Xuất phát từ ñó, chúng tôi thực hiện ñề tài “ðánh giá ña dạng di truyền tập ñoàn công tác các giống bông phục vụ chọn tạo giống bông ưu thế lai”. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… 3 1.2. Mục ñích và yêu cầu 1.2.1. Mục ñích - Xác ñịnh ñược mức ñộ ña dạng di truyền của bố mẹ theo các chỉ thị hình thái và phân tử (SSR) làm cơ sở ñể phân nhóm và lập sơ ñồ lai. - Xác ñịnh ñược các tổ hợp lai cho ưu thế lai cao cung cấp cho khảo nghiệm và trồng thử. 1.2.2. Yêu cầu - ðánh giá nguồn vật liệu bố mẹ bằng chỉ thị hình thái. - Tiến hành PCR-SSR, xác ñịnh khoảng cách di truyền và lựa chọn các tổ hợp lai với các khoảng di truyền khác nhau. - ðánh giá khả năng kết hợp và ưu thế lai của các tổ hợp lai với các khoảng cách di truyền khác nhau. 1.3. Ý nghĩa của ñề tài 1.3.1. Ý nghĩa khoa học - Trên cơ sở phân tích ADN xác ñịnh ñược khoảng cách di truyền của các giống bông bố mẹ. - Xác ñịnh ñược khả năng kết hợp và ưu thế lai của các giống bông bố mẹ theo chỉ thị hình thái và phân tử. 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn - Sử dụng chỉ thị phân tử SSR nhằm giảm quy mô, rút ngắn thời gian và nâng cao hiệu quả chọn lọc trong chọn tạo giống bông lai. - ðưa ra khoảng cách di truyền phù hợp cho ưu thế lai và khả năng kết hợp tốt nhất. - ðề xuất ñược một số tổ hợp lai dự kiến có triển vọng cung cấp cho khảo nghiệm và trồng thử. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… 4 Phần 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Tình hình sản xuất và nghiên cứu bông vải 2.1.1. Tình hình sản xuất và nghiên cứu bông vải trên thế giới Hiện nay, trên thế giới có khoảng hơn 80 quốc gia sản xuất bông vải với diện tích hằng năm khoảng 30 - 35 triệu ha, tập trung chủ yếu ở các nước có ñiều kiện khí hậu nhiệt ñới và á nhiệt ñới. Trong gần 10 năm trở lại ñây, diện tích trồng bông toàn cầu biến ñộng trong khoảng 30 - 35 triệu ha với sản lượng bông xơ khoảng 20 - 25 triệu tấn/năm. Tổng giá trị sản xuất bông ñạt 21 tỷ USD/năm, trong ñó các nước ñang phát triển chiếm khoảng 70% giá trị. Sản xuất bông ở khu vực Châu Á chiếm khoảng 65% sản lượng toàn cầu, Châu Mỹ Latinh khoảng khoảng 19%, Châu Phi chiếm <5% (ICAC, 2011) [45]. Bảng 2.1. Tình hình sản xuất bông của thế giới trong những năm gần ñây Niên vụ Diện tích (triệu ha) Năng suất bông xơ (tạ/ha) Sản lượng bông xơ (triệu tấn) Giá bông xơ hạng A- Index(USD/kg) 2001/2002 33,5 6,40 21,5 - 2002/2003 31,2 6,19 19,3 - 2003/2004 32,6 6,20 20,2 1,76 2004/2005 35,7 6,94 24,8 1,15 2005-2006 32,9 6,75 22,2 1,24 2006/2007 33,8 7,90 26,7 1,30 2007/2008 33,6 7,56 25,7 1,48 2008/2009 33,9 7,94 23,3 1,59 2009/2010 30,0 7,26 21,8 1,68 2010/2011* 33,6 7,49 25,1 - Ghi chú: (*): Số liệu niên vụ 2010/2011 ước tính (Nguồn: ICAC 3/2011) Hiện tại, diện tích trồng bông trên thế giới có xu hướng chững lại, ổn ñịnh trong khoảng 33 triệu ha. Tuy nhiên, năng suất bông xơ có xu hướng tăng từ 6,4 tạ/ha vào năm 2001 lên 7,26 tạ/ha vào năm 2010; theo ñó, sản lượng bông xơ không giảm mà có xu hướng tăng lên. Theo tính toán của ICAC (2011) [45], tuy sản lượng bông ước tính trong niên vụ 2010/2011 ñạt 25,1 triệu tấn nhưng vẫn còn thấp hơn so với nhu cầu của thế giới (ước tính 27,4 triệu tấn) - còn thiếu hụt khoảng 5%. Chính vì vậy, giá bông tăng liên tục từ 2004 ñến nay, hiện ñạt mức 1,68 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… 5 USD/kg bông xơ. Tính ñến niên vụ 2009/2010, Trung Quốc là nước ñứng ñầu thế giới về sản lượng bông xơ (6,85 triệu tấn), ñứng thứ hai là Ấn ðộ (trên 5 triệu tấn), Mỹ (2,6 triệu tấn), Pakistan (trên 2 triệu tấn), Brazil (khoảng 1,2 triệu tấn), (ICAC, 2011) [45]. Theo thống kê của Bộ nông nghiệp Mỹ, trong số các nước sản xuất bông ñứng ñầu thế giới thì Trung Quốc và Ấn ðộ là các nước có năng suất bông ñạt mức khá cao. Năng suất bông hạt bình quân chung của các quốc gia này ñạt mức từ 22 - 23 tạ/ha. Các nước khác như Uzbekistan và Thổ Nhĩ Kỳ có năng suất bông cũng ở mức cao [77]. Trên thế giới, Ấn ðộ là quốc gia ñi tiên phong khai thác và sử dụng các giống bông ưu thế lai với mục ñích thương mại. Ngay từ năm 1970, giống bông lai H4 ñã ñược ñưa vào sản xuất tại Ấn ðộ; kể từ ñó, nhiều giống bông lai mới lần lượt ra ñời và việc sử dụng các giống bông lai trong sản xuất gia tăng rất nhanh chóng. Nghiên cứu khai thác ưu thế lai trên cây bông rất thành công ở Ấn ðộ, nhiều giống bông lai cùng loài hoặc khác loài ñã chứng tỏ ưu thế lai về khả năng cho năng suất, tính thích nghi, ñặc biệt là ưu thế lai về chất lượng xơ bông. Hiện tại, Ấn ðộ là một trong những nước ñứng ñầu thế giới về sản xuất bông vải, hơn 40% diện tích sản xuất bông của Ấn ðộ ñược trồng bằng các giống lai kinh tế. Diện tích sản xuất hằng năm chiếm khoảng 21% diện tích sản xuất của thế giới, sản lượng chiếm khoảng 12%. Mặc dù giá thành hạt giống bông lai còn cao hơn hạt giống bông thuần, nhưng các giống bông lai cho năng suất cao hơn (năng suất bông xơ bình quân khoảng 0,8 tấn/ha) nên vẫn ñược sử dụng rộng rãi trong sản xuất (Bhagirath Choudhary và Gaurav Laroia, 2001) [32]. Theo Hsu và Gale (2001) [41], ICAC (2011) [45], Trung Quốc cũng là một trong các quốc gia ñứng ñầu thế giới về sản xuất và tiêu thụ bông vải với ña phần diện tích sản xuất sử dụng chủ yếu là các giống bông lai (khoảng 50% diện tích). Việc sản xuất hạt giống bông lai ở Trung Quốc ñược tiến hành chủ yếu bằng phương pháp lai thủ công với chi phí sản xuất và chế biến cho 1 ha giống lai F1 khoảng từ 11.000 - Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… 6 12.000 USD (tương ñương 180 - 200 triệu VND); với giá bán 1 kg hạt giống bông lai thương mại trong nước của Trung Quốc khoảng 9,8 USD (tương ñương 155.575VND), (Hezhong Dong và cộng sự, 2005) [39]. 2.1.2. Tình hình sản xuất và nghiên cứu bông vải trong nước Về năng suất, do phụ thuộc quá lớn về thời tiết nên năng suất bông trồng nhờ nước trời không ổn ñịnh. Có thể nói trong 7 năm qua năng suất bông không tăng, dao ñộng khoảng 10 - 11 tạ/ha. Riêng ở vụ 2004 và 2005, năng suất có giảm (8,3 - 8,8 tạ/ha) do thời tiết quá khắc nghiệt. Trong khi ñó, năng suất ngô (cây trồng cạnh tranh chính với bông) tăng ñều ñặn mỗi năm 140kg/ha. ðể cạnh tranh ñược, với cây ngô (giá ngô và bông trên thị trường tương ứng là 4.700 ñồng/kg và 11.000 ñồng/kg), năng suất là 4 tấn/ha thì năng suất bông bình quân phải ñạt trên 2 tấn/ha, con số này khó ñạt ñược cho bông vụ mưa. Riêng ñối với bông có tưới, năng suất trong 7 năm qua tăng liên tục, từ 9,9 tạ/ha niên vụ 2001-2002 lên 15,01 tạ/ha niên vụ 2003-2004 và hiện nay ñạt bình quân 20 tạ/ha, nhiều hộ ñạt 30 - 35 tạ/ha [22]. Bảng 2.2. Tình hình sản xuất bông của Việt Nam giai ñoạn 2001-2010 Vụ nước trời Vụ có tưới Cả năm Niên vụ Diện tích (ha) Năng suất (kg/ha) Diện tích (ha) Năng suất (kg/ha) Diện tích (ha) Năng suất (kg/ha) Sản lượng bông hạt (tấn) 2001-02 24.112 1.101 2.654 994 26.766 1.091 29.190 2002-03 28.931 981 3.334 1.278 32.265 1.011 32.627 2003-04 19.316 1.148 4.317 1.501 23.633 1.212 28.650 2004-05 18.647 875 1.613 1.891 20.260 955 19.358 2005-06 21.390 832 1.708 2.024 23.098 920 21.254 2006-07 14.145 1.039 1.300 2.000 15.445 1.120 17.300 2007-08 6.830 900 616 1.951 7.446 983 7.324 2008-09 8.171 1.170 500 1.980 8.671 1.216 10.550 2009-10 9.670 - 800 - 10.470 - - Nguồn: Công ty Bông Việt Nam Về diện tích, từ năm 1995, nhờ có các tiến bộ kỹ thuật và ñổi mới về phương thức quản lý sản xuất nên sản xuất bông tăng mạnh, cao nhất là niên vụ 2002-2003 ñạt 32.267 ha, vụ 2003-2004, diện tích bắt ñầu giảm sút. ðến vụ 2006-2007, diện Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… 7 tích giảm mạnh còn 17.300 ha (chỉ bằng >50% diện tích năm 2002-2003) và hiện nay vụ 2009/2010 chỉ còn 8.000 ha [23]. Theo Công ty Bông Việt Nam [22], thực trạng trên là do nhiều nguyên nhân, chủ yếu là: i)- Năng suất thấp nhưng giá mua bông hạt lại thấp; ii)- Khí hậu, thời tiết thay ñổi thất thường ñối với vụ bông trồng nhờ nước trời (khoảng 90% diện tích); iii)- Những hạn chế về kỹ thuật và lao ñộng; iv)- Một số hạn chế trong thực hiện các dự án quy hoạch phát triển bông và v)- Chính sách chưa khuyến khích sản xuất bông phát triển. Ở Việt Nam, nghiên cứu sử dụng ưu thế lai trên cây bông bắt ñầu vào những năm 1980. ðến năm 1986, một số con lai khác loài (Luồi x Hải ñảo) ñã ñược lai tạo và thử nghiệm, trong ñó nổi bật nhất là tổ hợp lai MCU9 x Menoufi. Giống này có ưu thế lai cao về năng suất và phẩm chất xơ nhưng không thích nghi với ñiều kiện ẩm ñộ cao của Việt Nam nên tỷ lệ hạt lép cao và nhiễm bệnh giác ban nặng, do ñó giống này không phổ biến cho sản xuất. Nhiều công trình nghiên cứu của các tác giả trong nước ñã khẳng ñịnh các giống lai khác loài cho ưu thế lai cao về năng suất và chất lượng xơ. Phan Thanh Kiếm (1990) [11] cho rằng các con lai khác loài (bông Luồi x bông Hải ñảo) thường có ưu thế lai cao về mặt năng suất, di truyền tính trạng chiều dài xơ rất cao và trội hoàn toàn hoặc siêu trội. Từ những năm 1990 trở ñi, Việt Nam kết hợp nhập nội và thử nghiệm một số giống bông lai từ Ấn ðộ, Trung Quốc, Úc, Mỹ... ñồng thời ñẩy mạnh nghiên cứu sử dụng ưu thế lai, chủ yếu tập trung vào các giống lai cùng loài bông Luồi (intra- hirsutum). Kết quả sử dụng giống bông lai nhập nội như Bioseed 7 và các giống lai nội ñịa ñầu tiên như L18, VN20 và VN35 thành công trong sản xuất ñã góp phần mở rộng diện tích ñáng kể và tăng năng suất từ 1,5 - 2,0 lần (0,6 - 0,7 tấn/ha lên 1,0 - 1,2 tấn/ha). Mặt khác, sử dụng hệ thống sản xuất hạt giống lai theo phương pháp thủ công hiện tại ñã cơ bản ñáp ứng ñược nhu cầu hạt giống với chất lượng ñảm bảo cho sản xuất trong nước, giảm ñáng kể chi phí khi phải nhập khẩu hạt giống bông lai từ nước ngoài. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… 8 Trong những năm gần ñây, việc nhập nội nhiều vật liệu có nguồn gen quý như kháng sâu, kháng rầy, chất lượng xơ tốt ... ñã giúp cho công tác nghiên cứu chọn tạo giống bông ở trong nước có nhiều bước ñột phá mới. Nhiều giống bông lai mới (cùng loài bông Luồi) lần lượt ra ñời và ñược ứng dụng vào sản xuất, ñáp ứng cơ bản và kịp thời nhu cầu ña dạng hoá bộ giống sản xuất trên nhiều vùng sinh thái trồng bông của V._.iệt Nam. Trong những giống tạo ñược nổi bật nhất là 3 giống bông lai VN15, VN01-2 và VN02-2. Các giống bông lai này bên cạnh có khả năng cho năng suất với ưu thế lai khá cao (20 - 30%) chúng còn có khả năng kháng sâu xanh tốt. Trong ñó, giống VN01-2 bên cạnh có khả năng kháng sâu xanh tốt còn kết hợp ñược khả năng kháng rầy xanh chích hút; giống VN02-2 kết hợp ñược khả năng kháng sâu xanh và kháng thuốc trừ cỏ. Chính nhờ việc áp dụng nhanh những tiến bộ về giống, kỹ thuật canh tác, bảo vệ thực vật...ñã góp phần rất quan trọng giúp cho sản xuất bông hàng hoá trong nước có những bước ñột phá. Hiện tại, diện tích sản xuất bông của Việt Nam hàng năm dao ñộng từ 25 - 30 nghìn ha, tăng gần 2 lần so với thời ñiểm 1997. Các giống mới ñã có vai trò quan trọng trong việc ổn ñịnh sản xuất, tăng năng suất và sản lượng bông ñồng thời cải thiện ñáng kể về mặt chất lượng xơ sợi (Viện nghiên cứu và Phát triển cây bông năm 2004, 2005) [27] [28]. Kết quả nghiên cứu và chọn tạo giống bông trong những năm gần ñây ñã xác ñịnh ñược nhiều giống bông lai có triển vọng, kết hợp ñược nhiều ñặc tính quan trọng như có khả năng cho năng suất cao, kháng ñược một số loài sâu bệnh ñồng thời cho chất lượng xơ bông tốt. Trong ñó nổi bật nhất là các giống bông lai mới VN04-3, VN04-4 và VN04-5. Kết quả khảo nghiệm và sản xuất thử trong năm 2003 ñã ñược ñánh giá cao tại Hội ñồng Khoa học Công ty bông Việt Nam (tại thành phố Hồ Chí Minh, 8/2004) (Viện nghiên cứu và Phát triển cây bông năm 2004) [27], do ñó các giống bông lai mới này nhanh chóng ñược công nhận ñưa vào phục vụ sản xuất. Hiện nay, việc sản xuất hạt giống bông lai ở nước ta cũng giống như Trung Quốc nhưng giá thành thấp hơn, giá 1kg hạt giống bông lai thương mại trong nước Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… 9 hiện nay khoảng 8,2 USD rẻ hơn Trung Quốc 1,6 USD. Mặt khác, chi phí hạt giống cho sản xuất bông ở Việt Nam hiện nay khoảng 40,9 USD/ha (thấp hơn Trung Quốc từ 10 - 20 USD/ha). Bên cạnh ñó, việc sử dụng các giống bông lai trong sản xuất ở Việt Nam trong những năm qua ñã chứng tỏ những ñặc ñiểm ưu việt của nó so với các giống bông thuần như ưu thế lai về năng suất cao hơn 20 - 30%; khả năng kháng sâu bệnh cải thiện ñáng kể, qua ñó giảm chi phí phòng trừ sâu bệnh 1/3 lần; các ñặc tính về chất lượng xơ ñược cải thiện rất nhiều ñáp ứng yêu cầu về phẩm chất xơ sợi cho công nghiệp Dệt trong nước. Do ñó, việc sản xuất và sử dụng hạt giống bông lai trong nước là một yêu cầu không thể thiếu, hợp lý và có cơ sở. Tuy nhiên, chọn tạo giống bông lai ở Việt Nam hiện nay chủ yếu sử dụng phương pháp lai truyền thống mất nhiều thời gian, công lao ñộng và hiệu quả chưa cao. Ngày nay, việc ứng dụng công nghệ sinh học nói chung và việc chọn giống bằng marker phân tử nói riêng ñã mang lại hiệu quả lớn trong công tác chọn giống cây trồng. Chính vì thế, với ñiều kiện hiện nay việc nghiên cứu sử dụng kết hợp phương pháp chọn giống theo phương pháp truyền thống và chỉ thị phân tử là yêu cầu cấp thiết của các nhà chọn giống. 2.2. Nghiên cứu khả năng kết hợp, ưu thế lai và ứng dụng trong chọn tạo giống bông lai 2.2.1. Khả năng kết hợp và ưu thế lai Các giống cây trồng ñều có khả năng truyền lại cho ñời sau những ñặc tính của mình thông qua sự phối hợp các ñặc tính ñó ở trong các tổ hợp lai. Vì thế, trong công tác lai tạo giống, nếu xác ñịnh ñược bố mẹ có khả năng kết hợp cao sẽ mang lại hiệu quả cao hơn bố mẹ có khả năng kết hợp thấp. Sparaque G.F. và Tatum L.A (1942) [72] lần ñầu tiên ñưa ra khái niệm về khả năng kết hợp chung (genaral combining ability - GCA) và khả năng kết hợp riêng (specific combining ability - SCA). GCA biểu thị khả năng di truyền tính trạng của giống trong các tổ hợp lai, ñược xác ñịnh bằng ñộ lệch trung bình của giống ñó ở trong tất cả các tổ hợp lai so với trung bình chung của toàn bộ bố mẹ. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… 10 SCA biểu thị khả năng thể hiện tính trạng của từng cặp lai cụ thể, ñược xác ñịnh bằng ñộ lệch tính trạng của từng cặp lai ñó so với GCA của hai bố mẹ. Xét về bản chất di truyền, Sparaque G.F. và Tatum L.A (1942) [72] cho rằng GCA ñặc trưng cho hiệu quả cộng tính của các gen (additive effect), SCA ñặc trưng cho hiệu quả trội (dominance effect) và các dạng tương tác gen khác locus (epistasis). Griffing (1956) [37], Kemptorn (1957) [51] và nhiều tác giả cho rằng phương sai khả năng phối hợp chung bao gồm cả phương sai do hiệu quả cộng tính và phương sai do dạng tương tác giữa cộng với cộng (additive x additive); còn phương sai khả năng phối hợp riêng bao gồm hiệu quả tính trội và hai dạng tương tác giữa cộng với trội (additive x dominance) và trội với trội (dominance x dominance) khi có sự tương tác allele khác locus. Nhiều công trình nghiên cứu về khả năng kết hợp trên các giống cây trồng ñều thừa nhận sự biến ñộng của GCA và SCA phụ thuộc vào nguồn thực liệu nghiên cứu và môi trường thí nghiệm. Thường ít gặp mối quan hệ chặt chẽ giữa GCA với giá trị tính trạng của giống, vì hiệu quả của GCA bao gồm cả hiệu quả của gen trội; ngược lại GCA chỉ tương tác chặt với giá trị trung bình của các tổ hợp lai mà giống ñó tham gia (Jagtap, 1985 [49]). Thông thường SCA ñạt hiệu quả cao nhất ở dạng kết hợp giữa bố mẹ có GCA cao với GCA cao (Jagtap, 1985 [49]); Trần Thanh Hùng, 1995 [9]). Các kết quả nghiên cứu về sự di truyền các tính trạng ở cây bông cho thấy, các tính trạng hình thái như màu sắc, ñộ lông trên lá...phụ thuộc nhóm di truyền chất lượng, do một số ít gen quy ñịnh, ít chịu ảnh hưởng bởi ñiều kiện ngoại cảnh tức là có hệ số di truyền cao. Các tính trạng như thời gian sinh trưởng, năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất, trọng lượng hạt, tỷ lệ xơ, chất lượng xơ...thuộc nhóm di truyền số lượng, do kết quả tác ñộng của nhiều gen hợp thành, cho nên chịu ảnh hưởng rất lớn của ñiều kiện môi trường và có hệ số di truyền không cao (Ximogulian, 1987 [20]; Nguyễn Hữu Bình (1990) [1]). Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… 11 Theo nguyên tắc chung, từ kết quả phân tích phương sai, người ta có thể dự ñoán tính chất ưu thế lai của con lai F1. Matzinger và Kempthone (1957) [51] ñã kết luận rằng : “Ước ñoán phương sai của GCA có quan hệ ñến phương sai do hoạt ñộng của gen cộng tính và các ảnh hưởng của tương tác không alen kiểu [i]. Phương sai của SCA có quan hệ ñến phương sai do hoạt ñộng của gen không cộng tính và các ảnh huởng của tương tác không alen kiểu [j] và [i]. ðây là ñiều kiện tạo ra giá trị ưu thế lai F1”. Ưu thế lai là hiện tượng phổ biến ở nhiều loại cây trồng. Trên cây bông, ưu thế lai về sinh trưởng và năng suất lần ñầu tiên ñược công bố bởi Mell (1984, dẫn theo McGregor, 1967) [59]; sau ñó, Shull (1908), dẫn theo Basu và Paroda, 1994) [30] là người ñặt nền tảng cho khái niệm hiện ñại về ưu thế lai. Theo Moffett (1983) [60], xác nhận có thể khai thác ưu thế lai về mặt thương mại ñối với các con lai bông Luồi x bông Hải ñảo. Ưu thế lai là hiện tượng con lai có sức sống mạnh hơn bố mẹ, hoặc cả cơ thể cây lai, hoặc từng cơ quan bộ phận của cây lai sinh trưởng, phát triển nhanh, mạnh hơn, có tính chống chịu cao hơn, phẩm chất tốt hơn bố mẹ. 2.2.3. Một số ñặc ñiểm chính của giống bông lai F1 Giống lai F1 là giống ñược tạo ra do giao phối giữa hai giống bố mẹ, mang ñược nhiều ñặc tính tốt của bố mẹ. Ở ñời thứ nhất, con lai ñược tạo ra có ưu thế về sinh trưởng, phát dục, tính chống chịu và kết quả giống F1 có năng suất cao hơn bố (mẹ) cho năng suất cao nhất, phẩm chất tương ñương hoặc cao hơn bố mẹ. Thông thường các con lai cùng loài H x H có thể cho năng suất tăng từ 30 - 60%, thậm chí tăng gấp 2 - 3 lần bông thường. Ở Ấn ðộ, bình quân năng suất bông lai trên toàn quốc gấp 1,5 - 1,6 lần bông thường. Nhìn chung các giống ưu thế lai F1 có xu hướng làm tăng chiều dài xơ (khoảng 9%), tăng ñộ bền xơ (6 - 7%), chống chịu tốt, sinh trưởng mạnh, các tính trạng khác giữ nguyên hoặc có phần cải tiến. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… 12 Trong giai ñoạn ñầu cây mọc nhanh, ñều, khỏe. Giai ñoạn trước khi nở hoa cây to khỏe, nhiều cành la, lá dày. Với mật ñộ thưa 20 - 25 ngàn cây/ha cây phát triển cân ñối, bón nhiều phân nhưng không bị lốp, duy trì bộ lá lâu. Ưu ñiểm này ñã làm cho giống F1 có năng suất rất cao, có cơ hội ñể thâm canh tăng hiệu quả trồng trọt (Phan Thanh Kiếm, 1998) [11]. 2.3. ða dạng di truyền và ứng dụng chỉ thị phân tử trong nghiên cứu chọn tạo giống cây trồng 2.3.1. ða dạng di truyền ða dạng di truyền là sự thể hiện phong phú ở mức ñộ gen. Các gen ña hình là nguyên nhân dẫn ñến sự tồn tại các kiểu gen dị hợp trong quần thể. Sự khác biệt về kiểu gen của các cá thể trong quần thể cho phép các quần thể này thích nghi hơn quần thể khác khi chịu những thay ñổi của môi trường. ða dạng di truyền là cơ sở ñể tạo nên ưu thế lai. Trong một chừng mực nhất ñịnh, nếu tính ña dạng di truyền giữa các bố mẹ càng lớn thì ưu thế lai càng cao. Nghiên cứu ña dạng di truyền có ý nghĩa rất lớn trong chọn giống. ðó là nhân tố giúp cho sinh vật di truyền ñược nòi giống, kháng với các loại dịch bệnh và thích nghi với những thay ñổi của ñiều kiện ngoại cảnh (La Tuấn Nghĩa, 2004) [13]. 2.3.2. Chỉ thị phân tử Chỉ thị di truyền là một thuộc tính hay một ñặc ñiểm có thể ño ñếm ñược và có khả năng di truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác. Theo Paterson và cs, 1991 [64] một ñặc ñiểm ñược coi là chỉ thị di truyền nhất thiết phải ñảm bảo hai tiêu chuẩn: (i) phải khác biệt giữa bố và mẹ; (ii) phải ñược truyền lại chính xác cho thế hệ sau. Các nhà nghiên cứu di truyền và chọn giống luôn quan tâm ñến chỉ thị di truyền vì tính ưu việt của nó trong việc nghiên cứu sự kế thừa dấu hiệu di truyền và những biến ñổi của chúng trong quần thể, ñặc biệt là các tính trạng nông sinh học có lợi cho con người. Chỉ thị di truyền cho phép phát hiện sự sai khác về mặt thông tin di truyền giữa hai hay nhiều cá thể. Sự sai khác này có thể ñược phát hiện bằng Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… 13 các chỉ thị như: chỉ thị sinh hóa, chỉ thị hình thái, chỉ thị phân tử… Những chỉ thị này từ lâu ñã là những công cụ hữu hiệu trong chương trình chọn giống. Chỉ thị sinh hóa là loại chỉ thị có bản chất là ña hình protein gồm isozyme và các loại protein dự trữ. Những chỉ thị phân hóa chỉ thể hiện ở những giai ñoạn nhất ñịnh của quá trình phát triển cá thể tùy vào cơ chế phức tạp của sự ñóng mở gen. Cơ chế này ñược ñiều chỉnh bởi vật chất di truyền là ADN. Một protein có mặt trong cơ thể sinh vật dù ở giai ñoạn nào của phát triển cá thể thì cũng chỉ là sản phẩm của gen thông qua dòng thông tin di truyền từ ADN - ARN - Protein. Tuy nhiên, do có số lượng không nhiều và phụ thuộc vào các giai ñoạn phát triển của cá thể nên chỉ thị sinh hóa hạn chế về mặt ứng dụng. Chỉ thị hình thái là loại chỉ thị có thể nhìn thấy và ño ñếm ñược; chúng ñược sử dụng như là một chỉ thị di truyền và dễ dàng nhận biết ñược ở dạng trội lặn. Tuy nhiên, chỉ thị hình thái chịu ảnh hưởng của quá trình tương tác gen, ñiều kiện ngoại cảnh và chỉ thể hiện ở những giai ñoạn nhất ñịnh của quá trình phát triển cá thể (Bùi Chí Bửu và cs, 1995) [6]. Vì thế, cần kết hợp chỉ thị hình thái và các chỉ thị khác nhằm mang lại hiệu quả cao trong quá trình chọn giống. Chỉ thị phân tử ADN là những chỉ thị có bản chất ña hình ADN, nó có thể là một ñoạn gen hoặc một ñoạn ADN có vị trí xác ñịnh trên nhiễm sắc thể (NST) di truyền theo quy luật Menden. Trong những năm gần ñây, các chỉ thị phân tử ñã ñược ứng dụng rất lớn trong nghiên cứu hệ gen của nhiều loại cây trồng. Các nhà khoa học ñã thiết lập ñược bản ñồ chi tiết về các chỉ thị phân tử liên kết với các tính trạng. Trên cơ sở ñó tiến hành chọn lọc gián tiếp trên các chỉ thị này, ñây ñược gọi là phương pháp chọn lọc dựa vào chỉ thị ADN – Marker Assisted Selection (MAS) (Phan Hữu Tôn, 2004) [17]. 3.3.3. Ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn giống cây trồng Trước ñây, việc ứng dụng các chỉ thị hình thái liên kết với một số tính trạng nông học quan trọng ñã ñược nhiều nhà chọn giống quan tâm và sử dụng, nó ñược xem như một phương tiện hữu ích trong quy trình chọn tạo giống mới. Tuy nhiên, Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… 14 việc ứng dụng còn gặp nhiều hạn chế. Vì thế chỉ thị phân tử ra ñời ñã trở thành công cụ ñắc lực hổ trợ phương pháp truyền thống, giải phóng cho các nhà chọn giống một lượng lớn công việc khi phải tiến hành chọn lọc. Các nhà khoa học ñã nghiên cứu và ñưa ra những ưu thế của chỉ thị phân tử so với chỉ thị hình thái như sau: 1. Chỉ thị phân tử có thể xác ñịnh kiểu gen của các locus tại bất kỳ giai ñoạn nào và bất cứ mức ñộ nào (tế bào, mô hay toàn bộ cơ thể). 2. Số lượng các chỉ thị ADN là rất lớn, trong khi ñó số lượng các chỉ thị hình thái rất hạn chế. 3. Các alen khác nhau thường không liên kết với các hiệu ứng có hại, trong khi việc ñánh giá các chỉ thị hình thái thường hay ñi kèm với những hiệu ứng kiểu hình không mong muốn. 4. Các alen của các chỉ thị phần lớn là ñồng trội, vì thế cho phép phân biệt mọi kiểu gen ở bất kỳ thế hệ phân ly nào. Các alen của các chỉ thị hình thái thường tương tác theo kiểu trội - lặn, do ñó bị hạn chế sử dụng trong nhiều tổ hợp lai. 5. ðối với chỉ thị hình thái các hiệu ứng lấn át thường làm sai lệch việc ñánh giá các cá thể trong quần thể phân ly. Trong khi ñó, chỉ thị phân tử hiệu ứng lấn át hoặc cộng tính rất ít gặp. Ngày nay, phương pháp chọn giống bằng chỉ thị phân tử là một phương pháp hữu hiệu trợ giúp ñắc lực cho chọn giống truyền thống nhằm khắc phục những trở ngại mà chọn giống truyền thống không hoặc rất khó giải quyết. Ngoài ra, phương pháp này còn giúp ta chọn lọc những cá thể mang những tổ hợp gen cần thiết và loại bỏ các nhiễu do các tương tác trong cùng alen hay giữa các alen gây ra. Gần ñây, các nhà khoa học ñã phân tích cặn kẽ một số mô hình MAS. Theo ñó, chỉ cần trải qua 3 - 4 thế hệ chứ không phải 6 - 8 thế hệ (ngay cả khi quần thể chọn giống có kích thước nhỏ và các dữ liệu về chỉ thị phân tử bị hạn chế) là có thể ñạt ñược mục tiêu của mình (Frey và cs, 2004) [35]. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… 15 2.3.4. Một số chỉ thị phân tử ứng dụng ñể nghiên cứu ña dạng di truyền thực vật 2.3.4.1. Chỉ thị RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphims) - ða hình ñộ dài các ñoạn cắt hạn chế RFLP là kỹ thuật nhận dạng ADN bằng cách lai acid nucleic dựa trên sự phân cắt ADN bằng các enzyme giới hạn (Restriction enzymes) và kỹ thuật lai ADN với mẫu dò. Kỹ thuật này tạo nên các ñoạn cắt khác nhau ñược phân biệt bằng ñiện di ñồ, các ñoạn cắt ñược gọi là “dấu vân tay” ñặc trưng cho từng phân tử ADN. Ở thực vật, chỉ thị này lần ñầu tiên ñược áp dụng trong nghiên cứu gen tổng hơp ARN ribosome trong vùng cấu trúc nhân của lúa mỳ. Từ ñó chỉ thị này ñược ứng dụng ñể lập bản ñồ di truyền trên một số ñối tượng khác như cà chua, ngô, lúa... (Leister và cs, 1999) [52]. Chỉ thị RFLP là chỉ thị ñồng trội, có khả năng biểu hiện trong tất cả các alen của cùng một locus gen. Vì thế, có thể phân biệt các cá thể ñồng hợp tử (AA hoặc aa) và các cá thể dị hợp tử (Aa), ñây là ñặc ñiểm ưu việt của chỉ thị RFLP. Tuy nhiên, kỹ thuật RFLP vẫn còn nhiều hạn chế do lượng mẫu lớn, kỹ thuật phức tạp, thời gian kéo dài và ñầu tư trang thiết bị kỹ thuật lớn. 2.3.4.2. Chỉ thị AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphims)- ða hình ñộ dài các ñoạn nhân chọn lọc Chỉ thị AFLP là sự khuếch ñại có chọn lọc các ñoạn ADN ñược cắt bởi enzyme giới hạn. AFLP phát hiện ña hình qua sự khác nhau về ñộ dài của các ñoạn ADN ñược nhân lên. Kỹ thuật này linh hoạt, có thể phát hiện ñược sự có mặt của những mảnh cắt giới hạn trong bất kỳ loại ADN nào. Kỹ thuật này có nhiều ưu ñiểm như cho ñộ ña hình cao, lượng ADN tổng số tiêu tốn rất ít, dễ dàng lặp lại và có thể phân tích ADN ở bất kỳ nguồn gốc hay mức ñộ phức tạp nào. Tuy nhiên chỉ thị này không có khả năng phân biệt giữa thể ñồng hợp tử và dị hợp tử, kỹ thuật phức tạp và ñòi hỏi ñầu tư trang thiết bị lớn. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… 16 2.3.4.3. Chỉ thị RAPD (Random Amplified Polymorphims) - ða hình các ñoạn ADN nhân ngẫu nhiên Chỉ thị RAPD là kỹ thuật ñược dựa trên cơ sở PCR với các ñoạn mồi ñơn có trình tự ngẫu nhiên (10 nucleotid). Sự nhân ADN chỉ xảy ra khi vị trí mồi ở hai ñiểm có sự ñịnh hướng ngược nhau trong khoảng tối ña 2000 base dọc theo nhiễm sắc thể. Do mồi ngắn nên phản ứng RAPD sẽ tạo ra nhiều ñoạn ADN có kích thước và trình tự khác nhau. Kỹ thuật RAPD có nhiều ưu ñiểm như phát hiện ña hình ñáng tin cậy, phương pháp tiến hành ñơn giản, dễ sử dụng, thời gian ngắn, giá thành thấp, sử dụng lượng ADN khuôn ít, không cần trang thiết bị phức tạp ... Nhưng chỉ thị này không phân biệt ñược thể dị hợp tử, ñộ nhạy của RAPD phụ thuộc nhiều vào ñiều kiện của phản ứng (thành phần phản ứng, nhiệt ñộ gắn mồi...), không chắc chắn các ñoạn có cùng kích thước từ 2 mẫu ADN khác nhau thực sự tạo ra từ cùng một vị trí trên hệ gen và ñôi khi không lặp lại ñược, ñặc biệt là những cơ thể có bộ gen lớn như lúa mỳ (Devos K. M. và cs, 1992) [34]. 2.3.4.4. SSR (Simple Sequence Repeats) - ða hình các lặp lại ñơn giản Kỹ thuật SSR (Simple Sequence Repeats) là kỹ thụât khuếch ñại các ñoạn lặp lại ñơn giản còn ñược gọi là phương pháp vi vệ tinh (microsattellite). Các ñoạn lặp lại gồm từ 2 ñến 6 cặp nucleotit ñược lặp ñi lặp lại nhiều lần trong hệ gen. ðoạn SSR ñiển hình là ñoạn trình tự gồm 2 - 3 cặp nucleotit, lặp lại từ 9 - 30 lần. Các ñoạn trình tự bảo thủ thường dùng trong kỹ thuật SSR là ATT, AT, CTT, CT... Các ñoạn lặp lại có kích thước dài ngắn khác nhau tuỳ theo từng loài, từng giống cây trồng và vật nuôi. Ngay trong một genome cũng có mức ñộ lặp lại ở các nhiễm sắc thể khác nhau. Ở các ñộng vật có vú, một ñoạn trình tự lặp lại một vài lần chiếm >50%, còn ñoạn lặp lại hàng trăm nghìn lần chỉ chiếm khoảng 20 - 25%. Các ñoạn SSR thường ở vùng gần tâm ñộng hoặc ñầu mút của NST và có vai trò ñiều hoà hoạt ñộng của gen. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… 17 Kỹ thuật SSR là một loại marker chính xác và hữu hiệu trong nghiên cứu ña dạng di truyền, phân loại các giống cây trồng, vật nuôi khác nhau trong cùng một loài ñộng vật hay thực vật. Ngày nay sử dụng kỹ thuật SSR ñể xây dựng bản ñồ liên kết, phân lập (gen), xác ñịnh quan hệ di truyền giữa các dòng, giống cây trồng, vật nuôi và chẩn ñoán cặp lai cho ưu thế lai (C. J. Bell, 1994 và D. Tautz, 1984) [31], [74]. 2.3.5. Ứng dụng chỉ thị SSR trong chọn tạo giống bông 2.3.5.1. Cơ sở khoa học ứng dụng chỉ thị SSR ñánh giá ña hình bông vải Hệ gen sinh vật Eukaryote có mặt các trình tự nucleotid lặp lại, có kích thước khác nhau ñặc trưng cho loài. SSR (Simple Sequence Repeats) gồm 2 - 5 nucleotid lặp lại nhiều lần (TG)n hoặc (AAT). Ở lúa, ñã phát hiện các nhóm GA, GT, CAT, CTT (Z. Li, 1999) [53]. Các ñoạn này ñược gọi là SSR, STRs (Short Tandom Repeats), SSLPs (Single Sequence Length Polymorphims) và gọi chung là microsatelite (vi vệ tinh). Các ñoạn ADN nhắc lại này có trình tự hai ñầu rất ñặc trưng nên ñược sử dụng ñể thiết kế mồi cho PCR. Do có sự sai khác về kích thước của các ñoạn lặp lại nên kỹ thuật SSR rất thích hợp cho nghiên cứu ña hình, lập bản ñồ và phân lập gen. Cây bông thuộc chi Gossypium, họ Malvaceae. Chi bông gồm nhiều loài khác nhau trong ñó có 4 loài bông trồng phổ biến và rộng rãi khắp nơi trên thế giới (Gossypium arborium L., Gossypium herbaceum L., Gossypium hirsutum L., Gossypium barbadense L.). Lịch sử phát triển của chi bông các loài có sự biến ñổi rất lớn về di truyền, từ nguồn gốc cây lâu năm qua quá trình tiến hoá ñã hình thành nhiều nhóm khác nhau (dạng lâu năm, thường niên). Các dạng thường niên cũng phân thành nhiều nhóm khác nhau từ chín cực sớm ñến chín rất muộn và mang nhiều dạng hình khác nhau (dạng lá, ñộ lông, màu sắc ...) là cơ sở cho chọn giống ưu thế lai. 2.3.5.2. Một số thành tựu ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn giống cây trồng
Trên thế giới Trong những năm gần ñây, với sự phát triển nhanh chóng của khoa học công nghệ nói chung và công nghệ sinh học nói riêng. Ứng dụng chỉ thị phân tử ñã ñược Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… 18 nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu và ứng dụng trong việc ñánh giá mối quan hệ di truyền và lập bản ñồ liên kết gen. Qua ñó, ñã tạo ra nhiều giống mới thuộc nhiều loài cây trồng khác nhau, mang các ñặc tính mong muốn phù hợp với nhu cầu của sản xuất. Những nghiên cứu gần ñây sử dụng chỉ thị SSR nghiên cứu ña dạng di truyền của nhiều loại cây trồng khác nhau như lúa, lúa mỳ, cà chua, khoai tây, ñậu tương... ñã mang lại nhiều thành công lớn cho các nhà chọn giống. Dao Li Cheng và cs, 2001 [33] ñã sử dụng 28 cặp mồi SSR phân tích 90 giống ñậu ñũa nhân ñược 128 allen với mức tương ñồng di truyền trung bình là 44%. Zhao yong, 2002 [81] phân tích ña dạng di truyền của 23 giống lúa từ 5 quốc gia khác nhau trên thế giới với 16 cặp mồi SSR. Kết quả thu ñược số alen trên locus dao ñộng từ 2 ñến 10 (trung bình 5,2). Tương ñồng di truyền của 23 giống lúa dao ñộng từ 0,13 ñến 0,64. Phân tích sơ ñồ hình cây cho thấy 23 giống nghiên cứu ñược phân thành 2 nhóm chính. Qua ñó một lần nữa khẳng ñịnh rằng có thể sử dụng chỉ thị SSR ñể ñánh giá ña dạng di truyền của các giống lúa ở các ñiều kiện sinh thái, ñịa lý khác nhau và mối quan hệ trong phả hệ. Theo Li Z. C và cs, 2004 [54] nghiên cứu ña hình của 113 dòng/giống lúa vùng Yunnan ñã ñưa ra kết luận rằng sự ña dạng của loài phụ Japonica cao hơn Indica. Trước ñó, Song Z. P. và cs, 2003 [71] ñã sử dụng 23 cặp mồi SSR phân tích ña hình của 232 cá thể thuộc 6 quần thể lúa (03 quần thể từ Jiangxi và 03 quần thể từ Hunan - Trung Quốc). Kết quả thu ñược tổng số 115 alen và các nhà nghiên cứu cho rằng quần thể lúa ở Jiangxi có mức ñộ ña hình cao hơn ở Hunan. Yang Xiaquan và cs, 2005 [78] sử dụng 2 chỉ thị genomic-SSR và EST-SSR phân tích 3 loài lúa mỳ lục bội gồm 28 common wheat (Triticum aestivum L.), 13 spelt (Triticum spelta L.) và 11 compactum (Triticum compactum Host.). Kết quả cho thấy ña hình di truyền của các giống common wheat cao nhất tiếp ñến là spelt và compactum. Khoảng cách di truyền giữa các quần thể cao hơn trong cùng quần thể và xu thế tương tự ñược khám phá cho các genome A, B và D. Chính vì thế, Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… 19 spelt và compactum có thể sử dụng làm tập ñoàn giống cho chọn giống lúa mỳ ñặc biệt là tăng cường gen D. Qua kết quả này một lần nữa nhóm tác giả khẳng ñịnh rằng chỉ thị EST-SSR là chỉ thị lý tưởng ñể ñánh giá ña dạng di truyền cũng như nghiên cứu nguồn gốc và sự tiến hoá cây lúa mỳ. ðối với cây ăn quả, sử dụng kết hợp kỹ thuật SSR và AFLP phân tích ña dạng di truyền của tập ñoàn giống bưởi chùm cho thấy gần 99,1% của 335 SSR loci, 72% của 343 AFLP loci là ña hình và 9,85 alen/SSR locus ñược phát hiện. Giá trị ña dạng di truyền thay ñổi từ 0,1939 ñến 0,9073. Tỷ lệ dị hợp tử dao ñộng từ 0,12863 ñến 0,28445. Phân tích sơ ñồ hình cây cho thấy tập ñoàn giống bưởi chùm phân thành 8 nhóm, gồm một số nhóm chính như nhóm bưởi Shatain, Wendan và các giống lai. Kết quả phân loại cho phép mở rộng các giống bưởi này làm genotyp nền ñể sử dụng cho mục tiêu chọn giống (Liu Yong và cs, 2005) [57].
Ở Việt Nam Trong nghiên cứu chọn giống cây trồng, việc xác ñịnh cấu trúc di truyền, ñánh giá ña hình và phân nhóm di truyền của quần thể bố mẹ là việc làm cần thiết và có ý nghĩa. Ứng dụng chỉ thị phân tử vào công tác chọn tạo giống cây trồng là một hướng ñi mới tại Việt Nam. Song song với các phương pháp chọn tạo giống truyền thống thì ñây ñược coi là một công cụ hữu ích làm tăng hiệu quả và góp phần rút ngắn thời gian chọn tạo giống. Tuy nhiên, việc ứng dụng công nghệ sinh học nói chung và chỉ thị phân tử nói riêng trong chọn giống cây trồng ở Việt Nam còn nhiều hạn chế, phần lớn các kết quả ñạt ñược chỉ ở mức ñộ phòng thí nghiệm. Trong nghiên cứu ña dạng di truyền của 19 dòng/giống lúa bố mẹ và con lai F1 trong sản xuất lúa lai hai dòng bằng chỉ thị phân tử, Nguyễn Văn ðồng và cs, 1999 [7] ñã dùng 15 cặp mồi SSR nghiên cứu ña hình. Kết quả thu ñược cho thấy, mức ñộ ña hình giữa chúng rất lớn, dao ñộng từ 0,06 - 1. Trên cơ sở ñó tác giả ñã lựa chọn và ñưa ra tổ hợp lai và TGMS-VN1 x D24 dự ñoán cho ưu thế lai cao với khoảng cách di truyền 0,67 - 0,90. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… 20 Bùi Mạnh Cường và cs, 2003 [21] ñã sử dụng chỉ thị RAPD ñánh giá 29 dòng ngô thuần với 60 mồi ngẫu nhiên. Kết quả cho thấy khoảng cách di truyền biến ñộng từ 0,47 - 0,77 chứng tỏ giữa các vật liệu nghiên cứu có sự ña hình rất lớn. Phân nhóm ưu thế lai (ƯTL) theo phương pháp PCO (Principal coodinate analysis - Gower, 1966) xác ñịnh hai nhóm chính, tồn tại tương quan tuyến tính dương với r = 0,61 - 0,67 giữa năng suất và khoảng cách di truyền bố mẹ, xác ñịnh ñược 03 tổ hợp lai có năng suất cao hơn bố mẹ từ 9 - 14%. Tương tự, Bùi Văn Thắng và cs, 2003 [21] sử dụng kỹ thuật RAPD với 11 mồi ngẫu nhiên ñánh giá ña dạng di truyền của tập ñoàn 33 giống lạc chống chịu bệnh gỉ sắt, thu ñược 109 phân ñoạn ADN, trong ñó có 66 phân ñoạn ña hình (chiếm 60,6%) cho thấy có sự khác biệt di truyền từ 4 - 18%. Phân nhóm theo khoảng cách di truyền cho thấy các giống có cùng vùng ñịa lý, sinh thái ở cùng nhóm; có thể chọn làm các bố mẹ phụ vụ cho công tác lai tạo giống. Sử dụng chỉ thị SSR ñánh giá ña dạng di truyền của tập ñoàn 35 giống lạc có phản ứng khác nhau với bệnh héo xanh vi khuẩn. Lê Thị Muội và cs, 2005 [12] ñã sử dụng 20 cặp mồi SSR ñể ñánh giá. Kết quả cho thấy, có 19 cặp mồi cho ña hình, hệ số sai khác di truyền giữa các giống khá lớn, dao ñộng từ 12 - 49%. Kết quả ñã ghi nhận các giống lạc có cùng nguồn gốc hoặc cùng mức ñộ kháng bệnh ñều ñược xếp vào một nhóm nhỏ. Ngoài ra, sử dụng chỉ thị SSR nghiên cứu 10 dòng/giống lúa có nguồn gốc khác nhau ñã xác ñịnh ñược tương ñồng di truyền dao ñộng từ 0,49 - 0,96. Qua kết quả nghiên cứu ñã phân loại các giống lúa thành các nhóm có khoảng cách di truyền khác nhau, ñó là cơ sở ñể chọn bố mẹ cho chọn giống lúa lai (Võ Thị Minh Tuyền, 2007) [19]. Trong những năm gần ñây, việc sử dụng chỉ thị phân tử ở nước ta tập trung chủ yếu vào các tính trạng kháng sâu bệnh, chống chịu ñiều kiện bất lợi của môi trường, các tính trạng chất lượng… Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… 21 Lưu Ngọc Huyền, 2005 [8] sử dụng 50 cặp mồi SSR xác ñịnh tính kháng rầy nâu ở một số dòng/giống lúa. Kết quả ñã xác ñịnh ñược 15 chỉ thị SSR nằm ở NST số 4 của hệ gen lúa và sử dụng làm chỉ thị trợ giúp ñể chọn lọc các cá thể mang gen kháng rầy nâu. Trong khi ñó, Trương Bá Thảo và cs, 2005 [16] phân tích ña dạng di truyền về tính trạng protein của 50 giống lúa mùa tại 31 loci khác nhau. Các SSR marker có mức ñộ ña hình tốt là RM335, RM272, RM180, RM183. Marker RM234 liên kết với gen ñiều khiển tính trạng hàm lượng protein (GPC) trong gạo ñược xác ñịnh trên NST số 7. Sự liên kết marker RM234 với gen ñiều khiển GPC cao biểu hiện ñộ chính xác 93,33% QTL ñiều khiển tính trạng này. 2.3.5.3. Một số thành tựu ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn giống bông vải Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ sinh học, việc ứng dụng các chỉ thị phân tử trong chọn tạo giống bông ñã ñược nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu. Theo Liu và cs, 2000 [55] sử dụng 65 cặp mồi ñể khuếch ñại 70 locus trong genome (nhiễm sắc thể) của các loài bông. Kết quả nghiên cứu chỉ thị SSR ñược xác ñịnh trong nghiên cứu này ñã cung cấp những số liệu có mức ñộ tin cậy cao là cơ sở cho các nghiên cứu khác. Hơn nữa, có thể sử dụng kết hợp chỉ thị SSR với các chỉ thị khác ñể lập bản ñồ liên kết của genome bông. Thật vậy, gần ñây bản ñồ liên kết ñã ñược tạo ra với sự kết hợp sản phẩm của 199 RAPD và SSR trong chọn lọc giống bông (Ulloa và cs, 2000) [76]. Một số nghiên cứu gần ñây khi sử dụng các chỉ thị như RAPD (random amplified polymorphic DNA), AFLP (amplified fragment length polymorphism) và SSR cho thấy mức ñộ ña hình của các loài bông trồng tương ñối thấp, có thể từ 1 - 3% (Wendel và cs, 1992; Tatineni và cs, 1996; Pilley và Myers, 1999; Lu và Myers, 2002) [80], [73], [66], [58] và 1 - 8% (Multani và Lyon, 1995) [62]. Một số kết quả ở Úc, Trung Quốc và Pakistan cũng có kết quả tương tự (Zuo và cs, 2000; Rahman và cs, 2002) [82] [67]. Tuy nhiên, một số kết quả khác cho thấy mức ñộ ña hình của các giống bông khá cao. M. K. Rana và K. V. Bhat, 2005 [69] nghiên cứu Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… 22 59 giống bông thuộc 4 loài bông trồng cho thấy, ña hình giữa 59 giống bông ñạt 36%. Trong ñó, mức ñộ tương ñồng di truyền trung bình của 41 giống bông luồi (Gossypium hirsutum) ñạt 74%, ñồng thời qua nghiên cứu các tác giả ñã khẳng ñịnh rằng ña hình giữa các loài nhị bội cao hơn các loài bông tứ bội. Trước ñó, Rahman và cs, 2002 [68] nghiên cứu ña hình của 27 giống bông cho tương ñồng là 66,2%. Sử dụng ñồng thời chỉ thị hình thái và chỉ thị phân tử Tatineni và cs, 1996 [73] ñã ñánh giá quan hệ di truyền c._.BCD Mean 15 = 120.9 BCD Mean 19 = 154.5 A Mean 10 = 120.6 BCD Mean 20 = 145.9 AB Mean 9 = 118.8 BCD Mean 21 = 147.9 AB Mean 6 = 117.6 BCD Mean 22 = 140.1 ABC Mean 2 = 107.6 CD Mean 23 = 145.3 AB Mean 5 = 105.7 D Mean 24 = 132.6 ABCD Mean 4 = 104.5 D Mean 25 = 146.1 AB Mean 3 = 103.4 D Variable 7: Số quả/m2 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… 99 A N A L Y S I S O F V A R I A N C E T A B L E Degrees of Sum of Source Freedom Squares Mean Square F-value Prob ----------------------------------------------------------------------- ll 2 403.51 201.754 5.29 0.0084 ct 24 11589.32 482.889 12.66 0.0000 Error 48 1830.83 38.142 Non-additivity 1 93.15 93.148 2.52 0.1192 Residual 47 1737.68 36.972 ----------------------------------------------------------------------- Total 74 13823.66 ----------------------------------------------------------------------- Grand Mean= 55.309 Grand Sum= 4148.200 Total Count= 75 Coefficient of Variation= 11.17% Least Significant Difference Test LSD value = 10.14 at alpha = 0.050
Original Order Ranked Order Mean 1 = 43.57 LMNO Mean 23 = 81.20 A Mean 2 = 39.17 NO Mean 20 = 75.70 AB Mean 3 = 44.43 KLMNO Mean 19 = 72.87 ABC Mean 4 = 39.00 NO Mean 13 = 69.50 BCD Mean 5 = 42.83 MNO Mean 25 = 68.67 BCD Mean 6 = 53.50 GHIJKL Mean 21 = 66.50 BCD Mean 7 = 45.63 KLMN Mean 24 = 65.23 CDE Mean 8 = 42.20 MNO Mean 18 = 63.67 CDEF Mean 9 = 34.87 O Mean 17 = 60.50 DEFG Mean 10 = 49.80 HIJKLM Mean 22 = 59.63 DEFGH Mean 11 = 46.30 IJKLMN Mean 15 = 56.33 EFGHI Mean 12 = 55.23 EFGHIJ Mean 12 = 55.23 EFGHIJ Mean 13 = 69.50 BCD Mean 16 = 54.47 FGHIJK Mean 14 = 51.93 GHIJKLM Mean 6 = 53.50 GHIJKL Mean 15 = 56.33 EFGHI Mean 14 = 51.93 GHIJKLM Mean 16 = 54.47 FGHIJK Mean 10 = 49.80 HIJKLM Mean 17 = 60.50 DEFG Mean 11 = 46.30 IJKLMN Mean 18 = 63.67CDEF Mean 7 = 45.63 JKLMN Mean 19 = 72.87 ABC Mean 3 = 44.43 KLMNO Mean 20 = 75.70 AB Mean 1 = 43.57 LMNO Mean 21 = 66.50 BCD Mean 5 = 42.83 MNO Mean 22 = 59.63 DEFGH Mean 8 = 42.20 MNO Mean 23 = 81.20 A Mean 2 = 39.17 NO Mean 24 = 65.23 CDE Mean 4 = 39.00 NO Mean 25 = 68.67 BCD Mean 9 = 34.87 O Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… 100 Variable 8: Khối lượng quả A N A L Y S I S O F V A R I A N C E T A B L E Degrees of Sum of Source Freedom Squares Mean Square F-value Prob ----------------------------------------------------------------------- ll 2 0.18 0.092 1.10 0.3423 ct 24 19.13 0.797 9.53 0.0000 Error 48 4.02 0.084 Non-additivity 1 0.13 0.134 1.62 0.2093 Residual 47 3.88 0.083 ----------------------------------------------------------------------- Total 74 23.33 ----------------------------------------------------------------------- Grand Mean= 6.177 Grand Sum= 463.300 Total Count= 75 Coefficient of Variation= 4.68% Least Significant Difference Test LSD value = 0.4758 at alpha = 0.050
Original Order Ranked Order Mean 1 = 6.233 BCDEF Mean 6 = 7.500 A Mean 2 = 6.300 BCD Mean 19 = 6.700 B Mean 3 = 5.367 H Mean 9 = 6.700 B Mean 4 = 5.967 DEFG Mean 10 = 6.600 BC Mean 5 = 4.867 I Mean 7 = 6.567 BC Mean 6 = 7.500 A Mean 16 = 6.567 BC Mean 7 = 6.567 BC Mean 25 = 6.433 BCD Mean 8 = 6.167 CDEF Mean 14 = 6.400 BCD Mean 9 = 6.700 B Mean 20 = 6.333 BCD Mean 10 = 6.600 BC Mean 2 = 6.300 BCD Mean 11 = 6.267 BCDE Mean 11 = 6.267 BCDE Mean 12 = 6.233 BCDEF Mean 21 = 6.233 BCDEF Mean 13 = 6.000 DEFG Mean 12 = 6.233 BCDEF Mean 14 = 6.400 BCD Mean 1 = 6.233 BCDEF Mean 15 = 6.000 DEFG Mean 22 = 6.200 CDEF Mean 16 = 6.567 BC Mean 8 = 6.167 CDEF Mean 17 = 5.667 GH Mean 15 = 6.000 DEFG Mean 18 = 5.767 FGH Mean 13 = 6.000 DEFG Mean 19 = 6.700 B Mean 4 = 5.967 DEFG Mean 20 = 6.333 BCD Mean 23 = 5.800 EFGH Mean 21 = 6.233 BCDEF Mean 18 = 5.767 FGH Mean 22 = 6.200 CDEF Mean 17 = 5.667 GH Mean 23 = 5.800 EFGH Mean 24 = 5.567 GH Mean 24 = 5.567 GH Mean 3 = 5.367 H Mean 25 = 6.433 BCD Mean 5 = 4.867 I Variable 9: NSLT Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… 101 A N A L Y S I S O F V A R I A N C E T A B L E Degrees of Sum of Source Freedom Squares Mean Square F-value Prob ----------------------------------------------------------------------- ll 2 166.43 83.217 5.73 0.0058 ct 24 4823.49 200.979 13.85 0.0000 Error 48 696.64 14.513 Non-additivity 1 30.46 30.461 2.15 0.1493 Residual 47 666.18 14.174 ----------------------------------------------------------------------- Total 74 5686.57 ----------------------------------------------------------------------- Grand Mean= 34.151 Grand Sum= 2561.300 Total Count= 75 Coefficient of Variation= 11.16% Least Significant Difference Test LSD value = 6.254 at alpha = 0.050
Original Order Ranked Order Mean 1 = 27.17 IJK Mean 19 = 48.90 A Mean 2 = 24.53 JKL Mean 20 = 47.93 A Mean 3 = 23.93 JKL Mean 23 = 47.17 AB Mean 4 = 23.10 KL Mean 25 = 44.00 ABC Mean 5 = 20.90 L Mean 13 = 41.53 BCD Mean 6 = 40.13 CDE Mean 21 = 41.27 BCD Mean 7 = 30.07 GHIJ Mean 6 = 40.13 CDE Mean 8 = 25.93 JKL Mean 22 = 37.07 DEF Mean 9 = 23.43 KL Mean 18 = 36.63 DEF Mean 10 = 32.93 FGHI Mean 24 = 36.53 DEF Mean 11 = 29.17 HIJK Mean 16 = 35.77 DEFG Mean 12 = 34.53 EFGH Mean 12 = 34.53 EFGH Mean 13 = 41.53 BCD Mean 17 = 34.20 EFGH Mean 14 = 33.17 FGHI Mean 15 = 33.77 FGH Mean 15 = 33.77 FGH Mean 14 = 33.17 FGHI Mean 16 = 35.77 DEFG Mean 10 = 32.93 FGHI Mean 17 = 34.20 EFGH Mean 7 = 30.07 GHIJ Mean 18 = 36.63 DEF Mean 11 = 29.17 HIJK Mean 19 = 48.90 A Mean 1 = 27.17 IJK Mean 20 = 47.93 A Mean 8 = 25.93 JKL Mean 21 = 41.27 BCD Mean 2 = 24.53 JKL Mean 22 = 37.07 DEF Mean 3 = 23.93 JKL Mean 23 = 47.17 AB Mean 9 = 23.43 KL Mean 24 = 36.53 DEF Mean 4 = 23.10 KL Mean 25 = 44.00 ABC Mean 5 = 20.90 L Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… 102 Variable 10: NSTT A N A L Y S I S O F V A R I A N C E T A B L E Degrees of Sum of Source Freedom Squares Mean Square F-value Prob ----------------------------------------------------------------------- ll 2 20.93 10.464 1.35 0.2697 ct 24 2922.14 121.756 15.67 0.0000 Error 48 372.92 7.769 Non-additivity 1 1.15 1.153 0.15 Residual 47 371.77 7.910 ----------------------------------------------------------------------- Total 74 3316.00 ----------------------------------------------------------------------- Grand Mean= 24.024 Grand Sum= 1801.800 Total Count= 75 Coefficient of Variation= 11.60% Least Significant Difference Test LSD value = 4.576 at alpha = 0.050
Original Order Ranked Order Mean 1 = 18.80 HIJK Mean 21 = 33.43 A Mean 2 = 18.27 IJKL Mean 19 = 33.30 A Mean 3 = 16.40 KL Mean 18 = 33.10 A Mean 4 = 17.27 JKL Mean 6 = 33.03 A Mean 5 = 16.83 KL Mean 13 = 32.77 A Mean 6 = 33.03 A Mean 25 = 31.10 AB Mean 7 = 20.27 GHIJK Mean 20 = 30.37 ABC Mean 8 = 16.97 KL Mean 24 = 27.77 BCD Mean 9 = 13.83 L Mean 23 = 26.40 CDE Mean 10 = 21.77 FGHIJ Mean 22 = 25.50 DEF Mean 11 = 16.83 KL Mean 16 = 24.50 DEFG Mean 12 = 22.43 EFGHI Mean 15 = 24.33 DEFG Mean 13 = 32.77 A Mean 17 = 23.07 EFGH Mean 14 = 22.27 EFGHI Mean 12 = 22.43 EFGHI Mean 15 = 24.33 DEFG Mean 14 = 22.27 EFGHI Mean 16 = 24.50 DEFG Mean 10 = 21.77 FGHIJ Mean 17 = 23.07 EFGH Mean 7 = 20.27 GHIJK Mean 18 = 33.10 A Mean 1 = 18.80 HIJK Mean 19 = 33.30 A Mean 2 = 18.27 IJKL Mean 20 = 30.37 ABC Mean 4 = 17.27 JKL Mean 21 = 33.43 A Mean 8 = 16.97 KL Mean 22 = 25.50 DEF Mean 5 = 16.83 KL Mean 23 = 26.40 CDE Mean 11 = 16.83 KL Mean 24 = 27.77 BCD Mean 3 = 16.40 KL Mean 25 = 31.10 AB Mean 9 = 13.83 L Variable 11: Tỷ lệ xơ Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… 103 A N A L Y S I S O F V A R I A N C E T A B L E Degrees of Sum of Source Freedom Squares Mean Square F-value Prob ------------------------------------------------------------------------ ll 2 15.20 7.601 20.69 0.0000 ct 24 817.70 34.071 92.75 0.0000 Error 48 17.63 0.367 Non-additivity 1 0.26 0.258 0.70 Residual 47 17.37 0.370 ------------------------------------------------------------------------ Total 74 850.53 ------------------------------------------------------------------------ Grand Mean= 38.185 Grand Sum= 2863.900 Total Count= 75 Coefficient of Variation= 1.59% Least Significant Difference Test LSD value = 0.9945 at alpha = 0.050
Original Order Ranked Order Mean 1 = 40.83 CD Mean 13 = 45.77 A Mean 2 = 34.13 IJ Mean 18 = 45.10 A Mean 3 = 35.77 FGH Mean 15 = 41.83 B Mean 4 = 35.80 FGH Mean 6 = 41.10 BC Mean 5 = 34.97 HI Mean 1 = 40.83 CD Mean 6 = 41.10 BC Mean 16 = 40.77 CD Mean 7 = 39.93 D Mean 19 = 40.47 CD Mean 8 = 33.77 J Mean 12 = 40.30 CD Mean 9 = 36.17 FG Mean 24 = 40.20 CD Mean 10 = 36.03 FG Mean 7 = 39.93 D Mean 11 = 35.57 GH Mean 17 = 39.90 D Mean 12 = 40.30 CD Mean 14 = 38.27 E Mean 13 = 45.77 A Mean 21 = 36.67 F Mean 14 = 38.27 E Mean 25 = 36.40 FG Mean 15 = 41.83 B Mean 9 = 36.17 FG Mean 16 = 40.77 CD Mean 10 = 36.03 FG Mean 17 = 39.90 D Mean 22 = 36.03 FG Mean 18 = 45.10 A Mean 4 = 35.80 FGH Mean 19 = 40.47 CD Mean 3 = 35.77 FGH Mean 20 = 34.00 IJ Mean 11 = 35.57 GH Mean 21 = 36.67 F Mean 5 = 34.97 HI Mean 22 = 36.03 FG Mean 23 = 34.87 HI Mean 23 = 34.87 HI Mean 2 = 34.13 IJ Mean 24 = 40.20 CD Mean 20 = 34.00 IJ Mean 25 = 36.40 FG Mean 8 = 33.77 J Variable 12: NSBX Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… 104 A N A L Y S I S O F V A R I A N C E T A B L E Degrees of Sum of Source Freedom Squares Mean Square F-value Prob ----------------------------------------------------------------------- ll 2 6.70 3.349 2.55 0.0884 ct 24 632.25 26.344 20.08 0.0000 Error 48 62.96 1.312 Non-additivity 1 0.05 0.048 0.04 Residual 47 62.91 1.339 ----------------------------------------------------------------------- Total 74 701.91 ----------------------------------------------------------------------- Grand Mean= 9.272 Grand Sum= 695.400 Total Count= 75 Coefficient of Variation= 12.35% Least Significant Difference Test LSD value = 1.880 at alpha = 0.050
Original Order Ranked Order Mean 1 = 7.700 FGH Mean 13 = 14.97 A Mean 2 = 6.200 GHI Mean 18 = 14.93 A Mean 3 = 5.833 HI Mean 6 = 13.60 AB Mean 4 = 6.133 GHI Mean 19 = 13.47 AB Mean 5 = 5.867 HI Mean 21 = 12.27 BC Mean 6 = 13.60 AB Mean 25 = 11.30 CD Mean 7 = 8.100 F Mean 24 = 11.17 CD Mean 8 = 5.700 I Mean 20 = 10.33 DE Mean 9 = 5.000 I Mean 15 = 10.17 DE Mean 10 = 7.867 FG Mean 16 = 10.00 DE Mean 11 = 6.000 GHI Mean 22 = 9.233 EF Mean 12 = 9.033 EF Mean 23 = 9.200 EF Mean 13 = 14.97 A Mean 17 = 9.167 EF Mean 14 = 8.567 EF Mean 12 = 9.033 EF Mean 15 = 10.17 DE Mean 14 = 8.567 EF Mean 16 = 10.00 DE Mean 7 = 8.100 F Mean 17 = 9.167 EF Mean 10 = 7.867 FG Mean 18 = 14.93 A Mean 1 = 7.700 FGH Mean 19 = 13.47 AB Mean 2 = 6.200 GHI Mean 20 = 10.33 DE Mean 4 = 6.133 GHI Mean 21 = 12.27 BC Mean 11 = 6.000 GHI Mean 22 = 9.233 EF Mean 5 = 5.867 HI Mean 23 = 9.200 EF Mean 3 = 5.833 HI Mean 24 = 11.17 CD Mean 8 = 5.700 I Mean 25 = 11.30 CD Mean 9 = 5.000 I Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… 105 Variable 13: Chiều dài xơ A N A L Y S I S O F V A R I A N C E T A B L E Degrees of Sum of Source Freedom Squares Mean Square F-value Prob ----------------------------------------------------------------------- ll 2 11.89 5.944 9.24 0.0004 ct 24 37.09 1.546 2.40 0.0048 Error 48 30.87 0.643 Non-additivity 1 1.56 1.565 2.51 0.1198 Residual 47 29.30 0.623 ----------------------------------------------------------------------- Total 74 79.85 ----------------------------------------------------------------------- Grand Mean= 30.252 Grand Sum= 2268.900 Total Count= 75 Coefficient of Variation= 2.65% Least Significant Difference Test LSD value = 1.316 at alpha = 0.050
Original Order Ranked Order Mean 1 = 30.43 ABCDEF Mean 8 = 31.57 A Mean 2 = 31.20 AB Mean 2 = 31.20 AB Mean 3 = 30.87 ABCD Mean 10 = 30.93 ABC Mean 4 = 30.43 ABCDEF Mean 9 = 30.93 ABC Mean 5 = 29.97 BCDEF Mean 3 = 30.87 ABCD Mean 6 = 30.60 ABCDEF Mean 23 = 30.73 ABCDE Mean 7 = 30.70 ABCDE Mean 7 = 30.70 ABCDE Mean 8 = 31.57 A Mean 11 = 30.63 ABCDEF Mean 9 = 30.93 ABC Mean 6 = 30.60 ABCDEF Mean 10 = 30.93 ABC Mean 25 = 30.53 ABCDEF Mean 11 = 30.63 ABCDEF Mean 1 = 30.43 ABCDEF Mean 12 = 29.43 EFG Mean 4 = 30.43 ABCDEF Mean 13 = 28.63 G Mean 21 = 30.40 ABCDEF Mean 14 = 30.27 ABCDEF Mean 16 = 30.30 ABCDEF Mean 15 = 29.60 DEFG Mean 14 = 30.27 ABCDEF Mean 16 = 30.30 ABCDEF Mean 20 = 30.27 ABCDEF Mean 17 = 29.90 BCDEFG Mean 22 = 30.20 BCDEF Mean 18 = 28.63 G Mean 5 = 29.97 BCDEF Mean 19 = 29.37 FG Mean 17 = 29.90 BCDEFG Mean 20 = 30.27 ABCDEF Mean 24 = 29.77 CDEFG Mean 21 = 30.40 ABCDEF Mean 15 = 29.60 DEFG Mean 22 = 30.20 BCDEF Mean 12 = 29.43 EFG Mean 23 = 30.73 ABCDE Mean 19 = 29.37 FG Mean 24 = 29.77 CDEFG Mean 18 = 28.63 G Mean 25 = 30.53 ABCDEF Mean 13 = 28.63 G Variable 14: ðộ bền xơ Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… 106 A N A L Y S I S O F V A R I A N C E T A B L E Degrees of Sum of Source Freedom Squares Mean Square F-value Prob ----------------------------------------------------------------------- ll 2 32.00 16.001 4.19 0.0210 ct 24 202.34 8.431 2.21 0.0097 Error 48 183.23 3.817 Non-additivity 1 0.21 0.207 0.05 Residual 47 183.02 3.894 ----------------------------------------------------------------------- Total 74 417.58 ----------------------------------------------------------------------- Grand Mean= 31.192 Grand Sum= 2339.400 Total Count= 75 Coefficient of Variation= 6.26% Least Significant Difference Test LSD value = 3.207 at alpha = 0.050
Original Order Ranked Order Mean 1 = 30.80 BCDEFGH Mean 21 = 34.13 A Mean 2 = 32.10 ABCDEF Mean 19 = 33.57 AB Mean 3 = 29.47 FGH Mean 23 = 33.23 ABC Mean 4 = 30.80 BCDEFGH Mean 24 = 33.20 ABC Mean 5 = 29.50 FGH Mean 22 = 33.13 ABC Mean 6 = 31.00 ABCDEFGH Mean 8 = 32.83 ABCD Mean 7 = 29.57 EFGH Mean 10 = 32.77 ABCDE Mean 8 = 32.83 ABCD Mean 2 = 32.10 ABCDEF Mean 9 = 31.63 ABCDEFG Mean 15 = 32.00 ABCDEF Mean 10 = 32.77 ABCDE Mean 9 = 31.63 ABCDEFG Mean 11 = 29.83 DEFGH Mean 16 = 31.60 ABCDEFGH Mean 12 = 28.60 GH Mean 20 = 31.37 ABCDEFGH Mean 13 = 28.40 H Mean 25 = 31.33 ABCDEFGH Mean 14 = 28.57 GH Mean 6 = 31.00 ABCDEFGH Mean 15 = 32.00 ABCDEF Mean 1 = 30.80 BCDEFGH Mean 16 = 31.60 ABCDEFGH Mean 4 = 30.80 BCDEFGH Mean 17 = 30.27 CDEFGH Mean 17 = 30.27 CDEFGH Mean 18 = 30.10 CDEFGH Mean 18 = 30.10 CDEFGH Mean 19 = 33.57 AB Mean 11 = 29.83 DEFGH Mean 20 = 31.37 ABCDEFGH Mean 7 = 29.57 EFGH Mean 21 = 34.13 A Mean 5 = 29.50 FGH Mean 22 = 33.13 ABC Mean 3 = 29.47 FGH Mean 23 = 33.23 ABC Mean 12 = 28.60 GH Mean 24 = 33.20 ABC Mean 14 = 28.57 GH Mean 25 = 31.33 ABCDEFGH Mean 13 = 28.40 H Variable 15: ðộ mịn xơ Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… 107 A N A L Y S I S O F V A R I A N C E T A B L E Degrees of Sum of Source Freedom Squares Mean Square F-value Prob ----------------------------------------------------------------------- ll 2 0.77 0.386 8.95 0.0005 ct 24 12.04 0.501 11.63 0.0000 Error 48 2.07 0.043 Non-additivity 1 0.12 0.116 2.78 0.1020 Residual 47 1.95 0.042 ----------------------------------------------------------------------- Total 74 14.88 ----------------------------------------------------------------------- Grand Mean= 4.108 Grand Sum= 308.100 Total Count= 75 Coefficient of Variation= 5.05% Least Significant Difference Test LSD value = 0.3404 at alpha = 0.050
Original Order Ranked Order Mean 1 = 3.967 GHIJ Mean 25 = 4.767 A Mean 2 = 4.133 FGHI Mean 22 = 4.667 AB Mean 3 = 3.400 M Mean 20 = 4.600 ABC Mean 4 = 3.800 IJKL Mean 23 = 4.567 ABCD Mean 5 = 3.500 LM Mean 24 = 4.533 ABCD Mean 6 = 4.033 GHIJ Mean 21 = 4.500 ABCDE Mean 7 = 3.733 JKLM Mean 19 = 4.500 ABCDE Mean 8 = 3.600 KLM Mean 16 = 4.400 BCDEF Mean 9 = 3.467 LM Mean 14 = 4.300 CDEFG Mean 10 = 3.767 JKL Mean 17 = 4.267 CDEFG Mean 11 = 3.700 JKLM Mean 15 = 4.233 DEFG Mean 12 = 3.867 HIJK Mean 13 = 4.233 DEFG Mean 13 = 4.233 DEFG Mean 18 = 4.167 EFGH Mean 14 = 4.300 CDEFG Mean 2 = 4.133 FGHI Mean 15 = 4.233 DEFG Mean 6 = 4.033 GHIJ Mean 16 = 4.400 BCDEF Mean 1 = 3.967 GHIJ Mean 17 = 4.267 CDEFG Mean 12 = 3.867 HIJK Mean 18 = 4.167 EFGH Mean 4 = 3.800 IJKL Mean 19 = 4.500 ABCDE Mean 10 = 3.767 JKL Mean 20 = 4.600 ABC Mean 7 = 3.733 JKLM Mean 21 = 4.500 ABCDE Mean 11 = 3.700 JKLM Mean 22 = 4.667 AB Mean 8 = 3.600 KLM Mean 23 = 4.567 ABCD Mean 5 = 3.500 LM Mean 24 = 4.533 ABCD Mean 9 = 3.467 LM Mean 25 = 4.767 A Mean 3 = 3.400 M Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… 108 Variable 16: ðộ chín xơ A N A L Y S I S O F V A R I A N C E T A B L E Degrees of Sum of Source Freedom Squares Mean Square F-value Prob ----------------------------------------------------------------------- ll 2 0.00 0.002 7.84 0.0011 ct 24 0.04 0.002 7.85 0.0000 Error 48 0.01 0.000 Non-additivity 1 0.00 0.000 0.00 Residual 47 0.01 0.000 ----------------------------------------------------------------------- Total 74 0.06 ----------------------------------------------------------------------- Grand Mean= 0.885 Grand Sum= 66.360 Total Count= 75 Coefficient of Variation= 1.69% Least Significant Difference Test LSD value = 0.05191 at alpha = 0.050
Original Order Ranked Order Mean 1 = 0.8733 ABCDE Mean 22 = 0.9167 A Mean 2 = 0.8867 ABCDE Mean 21 = 0.9167 A Mean 3 = 0.8433 E Mean 23 = 0.9133 AB Mean 4 = 0.8633 BCDE Mean 25 = 0.9133 AB Mean 5 = 0.8467 E Mean 19 = 0.9133 AB Mean 6 = 0.8867 ABCDE Mean 20 = 0.9100 ABC Mean 7 = 0.8633 BCDE Mean 15 = 0.9100 ABC Mean 8 = 0.8633 BCDE Mean 24 = 0.9100 ABC Mean 9 = 0.8533 DE Mean 16 = 0.9033 ABCD Mean 10 = 0.8700 ABCDE Mean 18 = 0.8900 ABCDE Mean 11 = 0.8567 DE Mean 2 = 0.8867 ABCDE Mean 12 = 0.8600 CDE Mean 17 = 0.8867 ABCDE Mean 13 = 0.8833 ABCDE Mean 14 = 0.8867 ABCDE Mean 14 = 0.8867 ABCDE Mean 6 = 0.8867 ABCDE Mean 15 = 0.9100 ABC Mean 13 = 0.8833 ABCDE Mean 16 = 0.9033 ABCD Mean 1 = 0.8733 ABCDE Mean 17 = 0.8867 ABCDE Mean 10 = 0.8700 ABCDE Mean 18 = 0.8900 ABCDE Mean 8 = 0.8633 BCDE Mean 19 = 0.9133 AB Mean 4 = 0.8633 BCDE Mean 20 = 0.9100 ABC Mean 7 = 0.8633 BCDE Mean 21 = 0.9167 A Mean 12 = 0.8600 CDE Mean 22 = 0.9167 A Mean 11 = 0.8567 DE Mean 23 = 0.9133 AB Mean 9 = 0.8533 DE Mean 24 = 0.9100 ABC Mean 5 = 0.8467 E Mean 25 = 0.9133 AB Mean 3 = 0.8433 E Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… 109 Phu lục 7. Thời gian sinh trưởng và ñặc ñiểm thực vật học của các tổ hợp lai, Ninh Thuận năm 2010 TT Tổ hợp lai TGST2 (ngày) Chiều cao cây (cm) Cành ñực/ cây (cành) Cành quả/ cây (cành) 1 TL00-35/BO4-4-2 98,3 125,3 1,9 17,5 2 G2G,TQ 103,3 107,6 2,1 16,4 3 Bollgard II 103,0 103,4 1,4 15,9 4 D20-20 100,3 104,5 1,7 16,1 5 D97-6 100,7 105,7 1,3 16,9 6 D99-4 95,0 117,6 1,7 17,0 7 TL00-34/BO4-4-2 99,0 132,9 2,3 18,2 8 G2G,TQ 103,7 121,4 2,0 17,2 9 Bollgard II 103,7 118,8 1,5 17,2 10 D20-20 101,0 120,6 1,8 17,3 11 D97-6 100,7 127,0 1,8 18,3 12 D99-4 99,0 124,9 1,8 17,7 13 KS02-63/BO4-4-2 94,7 133,0 2,2 17,7 14 G2G,TQ 102,7 121,6 2,4 16,8 15 Bollgard II 101,3 120,9 2,1 16,3 16 D20-20 98,0 128,1 2,1 17,2 17 D97-6 98,3 129,5 2,0 17,2 18 D99-4 93,3 131,6 2,1 16,2 19 VN36P/BO4-4-2 97,0 154,5 2,0 21,5 20 G2G,TQ 96,7 145,9 2,2 21,3 21 Bollgard II 97,0 147,9 2,0 21,1 22 D20-20 97,0 140,1 2,0 19,8 23 D97-6 96,3 145,3 1,9 21,5 24 D99-4 96,0 132,6 1,6 19,6 25 VN01-2 (ñ/c) 94,7 146,1 1,9 21,1 CV(%) 2,33 15,58 17,55 10,55 LSD0,05 3,79 32,60 0,55 3,14 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… 110 Phụ lục 8. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai, Ninh Thuận năm 2010 TT Tổ hợp lai Số quả/m2 KL. quả (g) NSLT (tạ/ha) NSTT (tạ/ha) Tỷ lệ xơ (%) NSBX (tạ/ha) 1 TL00-35/BO4-4-2 43,6 6,2 27,2 18,8 40,8 7,7 2 G2G,TQ 39,2 6,3 24,6 18,3 34,2 6,2 3 Bollgard II 44,4 5,4 23,9 16,4 35,8 5,9 4 D20-20 39,0 5,9 23,1 17,3 35,8 6,2 5 D97-6 42,8 4,9 20,9 16,8 35,0 5,9 6 D99-4 53,5 7,5 40,1 33,0 41,1 13,6 7 TL00-34/BO4-4-2 45,6 6,6 30,1 20,3 39,9 8,1 8 G2G,TQ 42,2 6,1 25,9 17,0 33,8 5,7 9 Bollgard II 34,9 6,7 23,4 13,9 36,2 5,0 10 D20-20 49,8 6,6 32,9 21,8 36,0 7,8 11 D97-6 46,3 6,3 29,2 16,8 35,6 6,0 12 D99-4 55,2 6,2 34,5 22,4 40,3 9,1 13 KS02-63/BO4-4-2 69,5 6,0 41,5 32,8 45,8 15,0 14 G2G,TQ 51,9 6,4 33,2 22,3 38,3 8,5 15 Bollgard II 56,3 6,0 33,8 24,3 41,8 10,2 16 D20-20 54,5 6,6 35,8 24,5 40,8 10,0 17 D97-6 60,5 5,7 34,2 23,1 39,9 9,2 18 D99-4 63,7 5,8 36,7 33,1 45,1 14,9 19 VN36P/BO4-4-2 72,9 6,7 48,9 33,3 40,5 13,5 20 G2G,TQ 75,7 6,3 48,0 30,4 34,0 10,3 21 Bollgard II 66,5 6,2 41,3 33,4 36,6 12,3 22 D20-20 59,6 6,2 37,1 25,5 36,1 9,2 23 D97-6 81,2 5,8 47,2 26,4 34,8 9,2 24 D99-4 65,2 5,6 36,5 27,8 40,2 11,2 25 VN01-2 (ñ/c) 68,7 6,4 44,0 31,1 36,4 11,3 CV(%) 11,17 4,68 11,16 11,60 1,59 12,35 LSD0,05 10,14 0,48 6,25 4,58 0,99 1,88 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… 111 Phụ lục 9. Chất lượng xơ của các tổ hợp lai, Ninh Thuận năm 2010 TT Tổ hợp lai Chiều dài xơ (mm) ðộ bền xơ (g/tex) ðộ mịn xơ (Mic.) ðộ chín xơ 1 TL00-35/BO4-4-2 30,4 30,8 4,0 0,87 2 G2G,TQ 31,2 32,1 4,1 0,89 3 Bollgard II 30,9 29,5 3,4 0,84 4 D20-20 30,5 30,8 3,8 0,86 5 D97-6 30,0 29,5 3,5 0,84 6 D99-4 30,6 31,0 4,0 0,88 7 TL00-34/BO4-4-2 30,7 29,5 3,8 0,86 8 G2G,TQ 31,6 32,8 3,6 0,86 9 Bollgard II 30,9 31,6 3,5 0,85 10 D20-20 31,0 32,7 3,8 0,87 11 D97-6 30,7 29,8 3,7 0,85 12 D99-4 29,4 28,6 3,9 0,86 13 KS02-63/BO4-4-2 28,7 28,4 4,2 0,88 14 G2G,TQ 30,3 28,6 4,3 0,89 15 Bollgard II 29,6 32,0 4,2 0,91 16 D20-20 30,3 31,6 4,4 0,90 17 D97-6 29,9 30,2 4,2 0,88 18 D99-4 28,6 30,1 4,2 0,89 19 VN36P/BO4-4-2 29,4 33,6 4,5 0,91 20 G2G,TQ 30,3 31,3 4,6 0,91 21 Bollgard II 30,4 34,1 4,5 0,91 22 D20-20 30,2 33,1 4,6 0,92 23 D97-6 30,7 33,2 4,6 0,91 24 D99-4 29,8 33,2 4,5 0,91 25 VN01-2 (ñ/c) 30,5 31,3 4,8 0,91 CV(%) 2,65 6,26 5,05 1,61 LSD0,05 1,32 3,21 0,34 0,05 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… 112 Phụ lục 10. Một số chỉ tiêu sâu bệnh hại của các tổ hợp lai, Ninh Thuận năm 2010 Sâu xanh…/100 cây Rầy xanh TT Tổ hợp lai Trứng Sâu non Sâu lớn 70 NSG 90 NSG Bệnh xanh lùn (%) 1 TL00-35/BO4-4-2 72,2 1,0 0,3 3,0 5,0 0,0 2 G2G,TQ 52,0 0,6 0,0 3,3 5,0 0,0 3 Bollgard II 44,8 0,9 0,0 3,3 5,0 0,0 4 D20-20 46,0 0,3 0,0 3,3 5,0 0,0 5 D97-6 40,9 0,6 0,0 3,3 5,0 0,0 6 D99-4 72,2 1,5 1,7 2,8 4,7 0,0 7 TL00-34/BO4-4-2 59,8 0,7 0,0 2,7 5,0 0,0 8 G2G,TQ 59,9 1,4 0,0 2,7 5,0 0,0 9 Bollgard II 46,0 1,0 0,0 2,7 5,0 0,0 10 D20-20 52,9 1,1 0,0 2,5 5,0 0,0 11 D97-6 49,9 2,1 0,1 2,7 5,0 0,0 12 D99-4 66,3 1,8 0,1 2,5 4,7 0,0 13 KS02-63/BO4-4-2 54,9 0,8 0,2 2,5 4,5 0,0 14 G2G,TQ 39,9 1,9 0,1 2,7 4,3 0,0 15 Bollgard II 45,1 1,3 0,1 2,5 4,7 0,0 16 D20-20 42,2 1,4 0,1 2,5 4,7 0,0 17 D97-6 43,1 1,1 0,1 2,7 4,5 0,0 18 D99-4 52,3 0,6 0,5 2,5 4,7 0,0 19 VN36P/BO4-4-2 54,2 1,7 0,0 2,2 3,2 0,0 20 G2G,TQ 61,3 3,2 0,0 2,0 3,2 0,0 21 Bollgard II 68,8 1,8 0,3 2,2 3,2 0,0 22 D20-20 50,0 0,9 0,0 2,0 3,2 0,0 23 D97-6 53,1 3,0 0,0 2,2 3,2 0,0 24 D99-4 61,7 2,0 0,2 2,2 3,2 0,0 25 VN01-2 (ñ/c) 59,4 2,2 0,0 2,5 3,0 0,0 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… 113 Phụ lục 11. Bảng ký hiệu mã hóa dữ liệu ñánh giá các ñặc ñiểm hình thái của các mẫu giống ñánh giá (Theo quy trình khảo nghiệm DUS trên cây bông) TT TÝnh tr¹ng Tr¹ng th¸i biÓu hiÖn M· sè 1 Hoa: Mµu c¸nh hoa Tr¾ng ngµ 1 (*) VG Flower: Color of petal Vµng TÝm ®á 2 3 2 Hoa: Møc ®é ®èm ë c¸nh hoa Kh«ng cã hoÆc rÊt Ýt 1 VS Flower: intensity of spot on petal Ýt 3 Trung b×nh 5 NhiÒu 7 RÊt nhiÒu 9 3 Hoa: Mµu s¾c phÊn hoa Tr¾ng ngµ 1 (*) Flower: Color of pollen Mµu vµng 2 VG Mµu vµng ®Ëm 3 4 Hoa: vÞ trÝ cña ®Çu nhu þ so víi bao phÊn ThÊp h¬n 1 VG Flower: position of stigma Ngang nhau 2 Relative to anthers Cao h¬n 3 5 Cµnh qu¶: ChiÒu dµi (®o 3 cµnh ë vÞ trÝ cµnh qu¶ thø 3, 5, 7 lÊy trung b×nh) Kh«ng cã (cµnh h÷u h¹n) hoÆc rÊt ng¾n 1 MS Fruiting branch : length Ng¾n 3 Trung b×nh 5 Dµi 7 RÊt dµi 9 6 C©y: KiÓu hoa Chïm 1 (*)(+) Plant : type of flowering Nöa chïm 2 VG ®¬n 3 7 Cµnh qu¶: Sè ®èt (®Õm 3 cµnh ë vÞ trÝ cµnh qu¶ thø 3, 5 vµ 7 = trung b×nh) RÊt Ýt 1 MS Fruiting branch: number Ýt 3 of nodes Trung b×nh 5 NhiÒu 7 Rất nhều 9 8 Cµnh qu¶: ChiÒu dµi trung b×nh cña lãng Ng¾n 3 MS Fruiting branch: average Trung b×nh 5 internode length Dµi 7 9 C©y: Sè ®èt tíi cµnh qu¶ thÊp nhÊt (ë giai ®o¹n trç hoa) RÊt Ýt 1 MS Plant; number of nodes to the lowest fruiting Ýt 3 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… 114 TT TÝnh tr¹ng Tr¹ng th¸i biÓu hiÖn M· sè branch (at flowering stage) Trung b×nh 5 NhiÒu 7 RÊt nhiÒu 9 10 L¸: Møc ®é xanh (ë giai ®o¹n trç hoa) Xanh nh¹t 3 VG Leaf: intersity of green colour (as for 9) Trung b×nh 5 Xanh ®Ëm 7 11 L¸: H×nh d¹ng XÎ thuú n«ng 1 (*)(+) Leaf: shape XÎ thuú trung b×nh 2 VG XÎ thuú s©u 3 Kh«ng xÎ thuú 4 12 L¸: KÝch cì Nhá 3 MS Leaf : size Trung b×nh 5 to 7 13 L¸ : MËt ®é l«ng (mÆt d−íi) Kh«ng cã hoÆc rÊt Ýt 1 (*) Leaf: pubscence ( lower side) Ýt 3 VS Trung b×nh 5 NhiÒu 7 RÊt nhiÒu 9 14 L¸: TuyÕn mËt Kh«ng cã 1 VG Leaf: nectaries cã 9 15 Th©n: MËt ®é l«ng ë nöa trªn Kh«ng cã hoÆc rÊt Ýt 1 VS Stem: pubescence in Ýt 3 upper part Trung b×nh 5 NhiÒu 7 RÊt nhiÒu 9 16 Th©n c©y: Mµu s¾c Xanh nh¹t 1 VG Stem: color Xanh ®Ëm 2 Xanh h¬i ®á 3 17 L¸ b¾c: R¨ng c−a (ë giai ®o¹n chÝn xanh) MÞn (nhá, n«ng) 3 VS Bract : dentation (at green maturity) Trung b×nh 5 Th« (to, s©u) 7 18 L¸ b¾c: KÝch cì (ë giai ®o¹n qu¶ thµnh thôc) Nhá 3 MS Bract : size Trung b×nh 5 To 7 19 Qu¶: KÝch cì (ë giai ®o¹n qu¶ thµnh thôc) Nhá 3 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… 115 TT TÝnh tr¹ng Tr¹ng th¸i biÓu hiÖn M· sè MS Boll : size Trung b×nh 5 To 7 20 Qu¶: H×nh d¹ng c¾t däc Trßn 1 (*) Boll: shape in longitudinal section Elip 2 (+) H×nh trøng 3 VG H×nh nãn 4 21 Qu¶: VÕt rç trªn bÒ mÆt Kh«ng cã hoÆc rÊt nhá 1 VS Boll : pitting of surface Nhá 3 Trung b×nh 5 To 7 22 Qu¶: ChiÒu dµi cuèng Ng¾n 3 (*) Boll: length of peduncle Trung b×nh 5 MS Dµi 7 23 Qu¶: Møc ®é nh« lªn cña ®Ønh Kh«ng cã nóm hoÆc nh« lªn mét Ýt 3 (+) Boll : prominence of tip Nóm nhá, ng¾n 5 VS Nóm nhän 7 24 C©y: D¹ng c©y (giai ®o¹n 50% sè c©y cã qu¶ ®Çu tiªn në ) H×nh trô 1 (*)(+) Plant: shape H×nh th¸p 2 VG H×nh cÇu 3 25 C©y: T¸n l¸ (giai ®o¹n 50% sè c©y cã qu¶ ®Çu tiªn në ) Tho¸ng 3 VG Plant: density of foliage Trung b×nh 5 RËm r¹p 7 26 C©y: ChiÒu cao (giai ®o¹n 50% sè c©y cã qu¶ ®Çu tiªn në ) RÊt thÊp 1 (*) Plant: heigth ThÊp 3 MS Trung b×nh 5 Cao 7 RÊt cao 9 27 Qu¶: Thêi gian në (tõ gieo ®Õn 50% sè c©y cã qu¶ ®Çu tiªn në trªn cµnh qu¶ thø nhÊt) RÊt sím 1 MG Boll: time of opening ( when 50% of the plants have at least one boll opened) Sím 3 Trung b×nh 5 Muén 7 RÊt muén 9 28 Qu¶: §é më Nhá 3 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… 116 TT TÝnh tr¹ng Tr¹ng th¸i biÓu hiÖn M· sè (ë giai ®o¹n qu¶ në hoµn toµn) VG Boll: degree of opening ( at full maturity) Trung b×nh 5 Réng 7 29 H¹t: L«ng ¸o Kh«ng cã 1 (*)VG Seed: presence of fuzz Cã 9 30 H¹t: MËt ®é l«ng ¸o RÊt th−a 1 VG Seed: density of fuzz Th−a 3 Trung b×nh 5 DÇy 7 RÊt dÇy 9 31 H¹t: Mµu s¾c l«ng ¸o Tr¾ng 1 VG Seed: color of fuzz X¸m 2 Xanh nh¹t 3 N©u nh¹t 4 32 H¹t: Khèi l−îng 100 h¹t ThÊp 3 MG Seed: weight of 100 seeds Trung b×nh 5 Cao 7 33 Qu¶: Tû lÖ x¬ (%, ë giai RÊt thÊp 1 MG ®o¹n chÝn hoµn toµn) ThÊp 3 Boll: content of lint Trung b×nh 5 ( expressed in % ) Cao 7 ( for as 28) RÊt cao 9 34 X¬: ChiÒu dµi RÊt ng¾n 1 (*) Fiber : length Ng¾n 3 (+) Trung b×nh 5 MG Dµi 7 RÊt dµi 9 35 X¬: §é bÒn RÊt kÐm 1 (+) Fiber : strength KÐm 3 MG Trung b×nh 5 BÒn 7 RÊt bÒn 9 36 X¬: §é girn RÊt nhá 1 MG Fiber: elongation Nhá 3 Trung b×nh 5 Lín 7 RÊt lín 9 37 X¬: §é mÞn mÞn 3 MG Fiber: fineness Trung b×nh 5 ( micronaire) Th« 7 38 X¬ : §ång ®Òu x¬ RÊt thÊp 1 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… 117 TT TÝnh tr¹ng Tr¹ng th¸i biÓu hiÖn M· sè Fiber: Length uniformity ThÊp 3 MG Trung b×nh 5 Cao 7 RÊt cao 9 39 X¬ : Mµu s¾c Tr¾ng 1 VG Fiber: color Kh«ng tr¾ng 2 ._.