Đặc điểm nông học và đa dạng di truyền của các dòng ngô ngọt ôn đới và nhiệt đới tự phối S4 mới phát triển
Nghiên cứu do các tác giả Nguyễn Trung Đức, Nguyễn Thị Nguyệt Anh, Phạm Quang Tuân, Vũ Văn Liết đang công tác tại Viện Nghiên cứu và Phát triển cây trồng, Học viện Nông nghiệp Việt Nam Khoa Nông học, Học viện Nông nghiệp Việt Nam thực hiện.
Ngô ngọt (Zea mays L. var. Rugosa Bonaf.) là một trong những loại rau có giá trị kinh tế cao, được tiêu thụ phổ biến ở Mỹ, Trung Quốc, Thái Lan, Nhật Bản. Tại Việt Nam, giống ngô ngọt ngày càng được trồng phổ biến và mang lại giá trị kinh tế cao. Ngô ngọt có nguồn gốc ôn đới với phổ di truyền hẹp, được phát triển từ các gen lặn như shrunken2 (sh2), brittle1 (bt), sugary1 (su1), sugary enhancer (e) điều khiển quá trình chuyển hóa đường sang tinh bột [5]. Các giống ngô ngọt chọn tạo ở khí hậu ôn đới mặc dù có chất lượng cao, ngắn ngày nhưng gần như khó phát triển được ở các vùng nhiệt đới do phải đối phó với thời tiết ngày ngắn, ánh sáng hạn chế vào mùa đông, nhiệt độ, độ ẩm cao và nhiều loại sâu bệnh hại . Giới hạn về nguồn gen là những thách thức lớn khi nghiên cứu phát triển các giống ngô ngọt mới, thích ứng với điều kiện khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa tại Việt Nam. Mục tiêu của chọn giống ngô ngọt là kết hợp nhiều tính trạng mong muốn khác nhau trong một giống duy nhất. Những tính trạng như vậy bao gồm năng suất cao hơn, khả năng kháng thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ, sâu bệnh, chịu được nóng và hạn hán, ngắn ngày, đặc điểm nông học tốt hơn, giá trị dinh dưỡng cao hơn, độ đồng đều trong thời gian nảy mầm, chiều cao cây, tốc độ sinh trưởng, độ chín và kích thước bắp. Để đạt mục tiêu này thì nguồn gen đóng vai trò cốt lõi. Sự đa dạng di truyền là cơ sở để phát triển các dòng bố mẹ hoặc ứng dụng trong các nghiên cứu cải tiến quần thể sẵn có. Do vậy, công tác thu thập, nghiên cứu duy trì, phát triển các nguồn vật liệu ngô ngọt mới đóng vai trò quan trọng, tạo ra vật liệu khởi đầu phục vụ cho các chương trình chọn giống và phải được tiến hành thường xuyên, liên tục.
Hình minh họa (Internet)
Nghiên cứu được tiến hành nhằm đánh giá đặc điểm nông học và đa dạng di truyền bằng phương pháp phân tích tương quan, phân tích thành phần chính và phân tích cụm trên 20 tính trạng nông học của 16 dòng ngô ngọt nhiệt đới (NG01-NGO16) và 4 dòng ôn đới (NGO17-NGO20) tự phối đời S4 (phát triển từ các giống nhập nội có nguồn gốc Thái Lan, Trung Quốc, Nhật Bản, Mỹ) với 3 dòng thuần đối chứng là SW1 (ngọt, vàng), D181 (ngọt, trắng) và UV10 (ngọt, tím). Thí nghiệm được bố trí theo kiểu khối đầy đủ hoàn toàn ngẫu nhiên với 3 lần nhắc lại tại Hà Nội trong vụ thu đông 2022, với 20 tính trạng nông học được chia thành 4 nhóm, gồm 5 tính trạng sinh trưởng, 7 tính trạng đặc điểm hình thái, 7 tính trạng năng suất và 1 tính trạng chất lượng. Kết quả phân tích tương quan cho thấy năng suất cá thể có tương quan thuận ở mức p<0,01 với số hạt/hàng là 0,61, số hàng hạt/bắp 0,57 và tương quan thuận ở mức p<0,05 với đường kính 0,47 và chiều dài bắp 0,45. 20 tính trạng được giảm chiều thành 3 thành phần chính đóng góp 66,8% biến đổi kiểu hình. Trong đó, các tính trạng thời gian sinh trưởng, chiều cao cây, chiều cao đóng bắp, góc lá, số hàng hạt/bắp, số hạt/hàng, khối lượng 1000 hạt, năng suất cá thể và tổng lượng chất rắn hòa tan có thể sử dụng để đánh giá sự khác biệt của các dòng ngô ngọt. Phân tích cụm dựa vào thành phần chính trên 20 tính trạng nông học đã phân 20 dòng ngô thành 3 nhóm chính. Nghiên cứu cung cấp thông tin hữu ích về đa dạng di truyền dựa trên kiểu hình và bổ sung nguồn gen ngô ngọt có giá trị cho chương trình chọn giống ngô thực phẩm cao cấp tại Việt Nam.
Tạp chí Khoa học và Công nghệ Việt Nam