Những năm gần đây nhu cầu lượng hạt giống ớt F1 của Việt Nam khoảng 5000 - 5500 kg để gieo trồng trên diện tích 25.000 - 30.000 ha. Sản xuất ớt hàng hóa tập trung ở 3 vùng chính: Đồng bằng sông Hồng với diện tích khoảng 4.000 ha, Nam Trung bộ 11.000 ha, và Nam bộ 14.000 ha, trong đó diện tích gieo trồng nhóm ớt chỉ thiên luôn chiếm tỉ trọng áp đảo.

Phương pháp nghiên cứu

1. Xác định dòng ớt kháng bệnh héo rũ do nấm Phythophthora capsici

Nấm P. capsici được phân lập từ cây ớt bị bệnh tại Viện Nghiên cứu Rau Quả. Nuôi cấy trên môi trường PDA và V8. Lây bệnh nhân tạo bằng bọc bào tử động, với nồng  độ  ~5 ˟  103  bọc  bào  tử/ ml dịch lây bệnh.

Hạt giống trước khi gieo được xử lý bằng dung dịch Javen 1%, sau đó gieo trên khay 50 lỗ, mỗi mẫu giống dùng 20 cây,  lây bệnh ở giai đoạn sau gieo   30 ngày (~ 4 - 5 lá thật). Mỗi cây được lây 5 ml dung dịch bào tử. Sau khi lây bệnh 10 - 15 ngày sẽ đánh giá mức độ nhiễm bệnh từng cây theo thang sau: điểm 1- cây không có triệu chứng bệnh, điểm 2 - cây có triệu chứng lá hơi vàng nhưng không héo, điểm 3 có trên một lá héo, điểm 4 - cây héo, chết.

2. Đánh giá tính hữu thụ

Kiểm tra số lượng hạt phấn bằng phương pháp nhuộm màu sau đó soi dưới kính hiển vi. Mỗi cây nhuộm 10 - 12 bao phấn bằng dung dịch KI 1%,   20 cây/dòng. Hạt phấn hình tròn, bắt màu đậm là hạt phấn hữu dục. Trái lại, hạt phấn nhăn, dị hình bắt màu kém là hạt phấn bất dục.

3. Xác định kiểu gen nhân và tế bào chất liên quan đến bất dục đực

Sử dụng bộ kít chiết DNA từ mô lá non theo phương pháp tách chiết của Kit (Plant/Fungi DNA isolation kit). DNA tinh sạch được bảo quản trong đệm TBE ở –200C để dùng cho các phản ứng PCR.

Xác định gen phục hồi trong nhân (Rf) (Gulyas et al., 2006): Chỉ thị CRF-SCAR có trình tự như sau: 5’-GTACACACCACTCG-TCGCTCCT-3’, 5’-TTCTTGGGTCCCTTT-CTTCCAA-3’. Mẫu giống mang gen Rf sẽ xuất hiện band 870 bp, mẫu giống mang gen rf không xuất hiện band.

Xác định gen bất dục đực tế bào chất bằng chỉ thị phân tử SCAR130, có trình tự là: 5’-TTA CGG CTC GTT ACC GCA GCG-3’, 5’-CAA TTG ACC GAC CCG CCA T-3’ (Ji et al., 2014). Phản ứng PCR được thực hiện với 10 phút biến tính DNA ở 950C, sau đó với 34 chu kỳ, mỗi chu kỳ gồm 950C 30 giây, 550C 45 giây, 720C 45 giây. Chu kỳ kéo dài ở 720C trong  5 phút. Sản phẩm PCR được điện di trên acrylamide gel 6%, trong dung dịch đệm TBE 0,5X, nhộm bằng ethidium bromide. Dòng có kiểu gen S tế bào chất sẽ xuất hiện band 130 bp, dòng có kiểu gen N xuất hiện band 140 bp.

4. Lai tạo chọn dòng ớt duy trì, dòng phục hồi, chỉ thiên, kháng bệnh héo rũ

Dòng   94BS71   (94BS71-1-2-3-8-2-3-1-1)   (F9) được xác định kháng cao với bệnh héo rũ, quả chỉ địa, kiểu gen dòng duy trì (Nrfrf) làm dòng mẹ lai với giống lai thương mại quả chỉ thiên. Sau đó, thế hệ F1 tạo ra được lai lại với dòng kháng bệnh (94BS71) tạo ra thế hệ BC1F1. Lây bệnh nhân tạo chọn lọc cây kháng kháng bệnh héo rũ ở thế hệ BC1F1, tự thụ các cây chọn lọc, hạt thu riêng tạo ra BC1F2. Ở thế hệ BC1F2 xuất hiện cây mang quả chỉ thiên, lây bệnh nhân tạo để chọn cây kháng bệnh, tự thụ cây chọn lọc để tạo ra thế hệ BC1F3. Để nâng cao độ thuần và tính ổn định của các dòng chọn lọc, các chu kỳ chọn lọc tiếp theo cũng được thực hiện tương tự đến thế hệ BC1F6. Trong nghiên cứu này sẽ xác định kiểu gen duy trì/ phục hồi liên quan đến tính bất dục đực tế bào chất của 23 dòng BC1F6, chỉ thiên, kháng kháng bệnh héo rũ.

5. Lai tạo dòng CMS kháng bệnh héo rũ, quả chỉ thiên

Cây bất dục được tế bào chất có thể dễ dàng bắt gặp trong quần thể phân ly F2 của các giống chỉ thiên, thương mại. Hạt phấn của dòng BC1F6 quả chỉ thiên, kháng bệnh kháng bệnh héo rũ, có kiểu gene duy trì bất dục, được lai với cây bất dục đực CMS. Quá trình lai này liên tục lặp lại qua 4 thế hệ và đã tạo ra 6 dòng CMS. Báo cáo này sẽ thể hiện tính ổn định bất dục đực của các dòng CMS, quả chỉ thiên, kháng P. capsici.

Phương pháp xử lý số liệu

Tính kháng bệnh của từng mẫu dòng/giống được xác định thông qua chỉ số bệnh và được tính từ kết quả trung bình của 20 cây/ mẫu dòng (giống), có xử lý thống kê sinh học

 Kết luận

Nghiên cứu đã tạo được các dòng ớt chỉ thiên, kháng bệnh héo rũ do nấm P. capsici, trong đó: 17 dòng phục hồi có kiểu gene NRfRf và 2 dòng duy   trì Nrfrf . Dòng 17-BC20-CMS và 17-BC22-CMS bất dục hoàn toàn ổn định được tạo từ 2 dòng duy trì. Đây là cơ sở tiền đề để tạo hệ thống sản xuất hạt giống ớt lai 3 dòng dựa trên hệ thống bất dục đực tế bào chất.