ĐẶC ĐIỂM NÔNG HỌC VÀ KHẢ NĂNG KẾT HỢP CỦA MỘT SỐ DÒNG NGÔ QPM THẾ HỆ MỚI TẠI PHÍA BẮC VIỆT NAM Châu gọc Lý 1 , Lê Quý Kha 1 , Bùi Mạnh Cường 1 , Trần Thị Bích Liên 1 SUMMARY Results on evaluation of agronomical traits and combining ability of maize new QPM inbred lines developed by conventional methods and anther culture double haploid PAM breeding is one of the important activities in the Vietnamese maize development strategies. Therefore, this study on agronomical traits and combining ability of 17 new QPM inbred lines developed by anther culture double haploid technologies (DH) and conventional conversion undertook in Vietnam Maize Research Institute during 2007- 2008. Experiment design was complete block (RCBD) with 3 replicates for evaluation of agronomical traits and testing combining ability. Results of evaluation of 17 inbred lines consisting of 5 QPM conventional lines and 4 CIMMYT lines and 8 DH lines concluded that new DH QPM lines with well abiotic and biotic stress tolerances gave as high yield as QPM conventional lines, better than parent of HQ2000 (QPM hybrid). Among new QPM lines, V152 has 81% of genetic distance far from V64 and other lines on the dendogram. Therefore V64 combined with V152 showed highest yield (97.65 quintals/ha), among lines x testers crosses. Results of testing yield of crosses are suited with the result of genetic diversity analysis on the dendogram. Keywords: Combining ability, QPM maize inbred lines, anhter culture, double haploid, agronomical traits. 1. §ÆT VÊN §Ò Vật liệu dòng ngô thuần luôn là vấn đề quan tâm hàng đầu của các nhà chọn giống ngô lai. Mức độ thành công phụ thuộc vào nền di truyền để tạo dòng thuần, công nghệ tạo dòng thuần và độ chính xác của công tác khảo sát, khảo nghiệm tổ hợp lai. Tạo giống ngô lai chất lượng đạm cao (QPM) đang là một trong những hướng quan tâm của chương trình tạo giống ngô lai của nhiều nước Châu Phi, Châu Á và Việt Nam, nơi có bình quân diện tích ngô theo đầu người ít hơn các nước phát triển như Mỹ (CIMMYT, 2010). Ở Việt Nam, trong những năm 2000-2005, giống ngô HQ2000 đã được công nhận, đưa vào sản xuất với chất lượng và hàm lượng protein cao, nhưng tỷ lệ nhiễm bệnh thối thân và thối bắp cao nên sản xuất chưa chấp nhận mở rộng. Xuất phát từ những lý do trên, kết quả đánh giá đặc điểm nông học và khả năng kết hợp của một số dòng ngô QPM thế hệ mới tại phía Bắc Việt Nam được trình bày trong bài báo này. 1 Viện Nghiên cứu Ngô. II. VậT LIệU Và PHƯƠNG PHáP NGHIÊN CứU 1. Vt liu nghiờn cu Gm 17 dũng QPM (bng 1), trong ú 5 dũng chuyn i t ngụ thng thnh QPM theo phng phỏp truyn thng (QL5-QL9) ti Vit Nam, 4 dũng QL1, QL2, QL3 (HL1-/C 1) v QL4 (HL5-/C 2) nhp t CIMMYT, 8 dũng t nuụi cy bao phn ti Vit Nam (QL10-QL17). Bng 1. Danh sỏch 17 dũng tham gia chn to LV154 Cụng thc Tờn dũng i t phi Ngun gc QL1 CDVA16 S10 CIMMYT QL2 CML161/422 S10 CIMMYT QL3 HL1 (/C 1) S15 M HQ2000 QL4 HL5 (/C 2) S15 B HQ2000 QL5 KQ7 S10 Rỳt theo phng phỏp truyn thng QL6 Q10 S10 Rỳt theo phng phỏp truyn thng QL7 Q11 S10 Rỳt theo phng phỏp truyn thng QL8 Q18 S10 Rỳt theo phng phỏp truyn thng QL9 Q21 S10 Rỳt theo phng phỏp truyn thng QL10 V57 S8 Dũng nuụi cy bao phn QL11 V59 S8 Dũng nuụi cy bao phn QL12 V63 S8 Dũng nuụi cy bao phn QL13 V64 S8 Dũng nuụi cy bao phn QL14 V66 S8 Dũng nuụi cy bao phn QL15 V68 S8 Dũng nuụi cy bao phn QL16 V72 S8 Dũng nuụi cy bao phn QL17 V152 S8 Dũng nuụi cy bao phn 2. Phng phỏp nghiờn cu Tt c nhng dũng v t hp lai nh gia 17 dũng vi 2 cõy th (V152, KQ7) c ỏnh giỏ theo s khi ngu nhiờn hon chnh (RCBD), 3 ln nhc li, mi dũng gieo 1 hng, di 5m, khong cỏch gieo 60 x 25cm, 1 cõy/hc. K thut chm súc v cỏc ch tiờu theo dừi ỏp dng Quy phm kho nghim ging ngụ 10 TC 341: 2006. Phõn tớch phng sai cỏc kt qu ỏnh giỏ dũng, so sỏnh t hp lai c x lý bng chng trỡnh IRRISTAT 4.0. Kh nng kt hp ca cỏc dũng c phõn tớch bng phn mm Vin Ngụ (Nguyn ỡnh Hin, 1996). Cỏc thớ nghim ỏnh giỏ dũng thun (2007), so sỏnh t hp lai nh (2008) c tin hnh ti Vin Nghiờn cu Ngụ, an Phng, H Ni. III. KếT QUả Và THảO LUậN 1. Kt qu ỏnh giỏ dũng Thi gian sinh trng ca cỏc dũng cỏc dũng QPM mi (102-110 ngy), t l nhim sõu c thõn (0%) v bnh khụ vn (im 1-2), thi bp (7-13%) u tng ng hoc tt hn 2 i chng (HL1 v HL5) (bng 2). Tt c 17 dũng cú chiu cao cõy, cao úng bp khỏ ng u (bng 3), th hin CV% ca 2 ch tiờu ny u mc nh (4-10%). Chiu di bp bin động lớn hơn, lớn nhất là V68 (CV% = 24%). Dòng có dài bắp dài nhất là Q18 và V152 (16cm) và CV% của dài bắp của 2 dòng này cũng ở mức nhỏ (6-9%). Số lá xanh sau trỗ 30 ngày (bảng 3) của CML161/422, KQ7, Q21 đều ở mức cao (>12 lá). V152 và V64 có số lá xanh ở mức trung bình (10 lá), tương đương HL1 (11 lá xanh) và HL5 (9 lá xanh). Kết quả đánh giá dòng vụ đông 2007 (bảng 3) cho thấy: 4 dòng (KQ7, Q18, V64 và V152) đạt năng suất (41-51 tạ/ha), vượt đối chứng HL1-mẹ HQ2000 (39 tạ/ha) và HL1-bố HQ2000 (19 tạ/ha). Số hạt/hàng của V152 và V64 đều ở mức trung bình (22-25 hạt), tương đương KQ7 (25 hạt) và HL5 (24 hạt). Bảng 2. Một số đặc điểm nông học của 17 dòng QPM mới vụ đông 2007 tại Đan Phượng CT Tên nguồn TGST (ngày) Sâu Đ.T (%) Bệnh KV (1-5) Đổ (%) Hở bi Tốc độ rạc lá T.thái (1-5) Bắp thối TP PR CSL Thân Rễ (1-5) (1-5) Cây Bắp (%) 1 KQ7 60 60 108 0 1 18 14 1 3 2 2 7 2 Q18 55 55 103 0 1 14 12 2 5 2 2 0 3 V64 58 58 106 0 1 14 0 1 3 2 2 16 4 V152 58 60 108 0 2 13 0 1 5 2 2 4 5 HL1 (Đ/C 1) 59 60 108 0 2 13 23 1 3 2 3 53 6 Q21 55 54 102 0 1 19 9 1 4 2 2 11 7 Q11 55 55 103 0 2 12 23 1 4 2 2 3 8 V57 58 58 106 0 1 15 0 1 3 2 2 0 9 V66 57 57 105 0 1 18 3 1 4 2 2 0 10 CML161/422 56 57 105 0 2 15 0 2 3 2 2 39 11 V72 60 60 108 0 2 15 0 1 4 2 3 4 12 V68 60 61 109 0 2 15 8 1 3 2 3 6 13 Q10 57 57 105 0 1 16 0 2 5 2 3 6 14 V63 58 59 107 0 2 16 16 1 4 2 2 13 15 V59 58 58 106 0 1 16 0 1 4 2 2 0 16 CDVA16 55 55 103 0 2 26 70 1 5 3 2 0 17 HL5 (Đ/C 2) 59 62 110 0 2 13 15 1 4 2 3 0 Bảng 3. Một số đặc điểm nông học và năng suất của 17 dòng QPM mới tại Đan Phượng, vụ đông năm 2007 Tên nguồn Tổng số lá (lá) Chiều cao (cm) Dài bắp (cm) ĐK bắp Số h àng hạt Số hạt/hàng Năng suất Cuối cùng Xanh sau trỗ 30 ngày Cây Bắp Dài lõi Hữu hiệu TB CV% TB CV% TB CV% Năng suất CV% TB CV% TB CV% TB (cm) CV% TB CV% TB CV% Tạ/ha CDVA16 17 4 8 16 172 6 78 9 12 12 10 12 4 10 15 8 23 11 51 CML161/422 17 4 12 8 164 5 84 7 13 11 11 12 4 6 14 13 20 15 44 HL1 (Đ/C 1) 18 3 11 10 174 4 82 6 14 9 12 10 4 5 14 10 21 11 43 HL5 (Đ/C 2) 17 4 9 11 135 7 65 7 12 17 11 21 3 17 13 10 24 19 41 KQ7 17 4 13 2 215 7 104 11 14 7 11 13 4 5 14 10 25 12 39 Q10 17 4 10 18 148 5 91 9 14 8 10 18 4 12 14 9 20 12 38 Q11 18 4 11 7 150 7 77 10 11 14 9 15 4 5 15 11 21 20 34 Q18 16 4 10 2 177 5 87 8 16 9 11 14 4 7 15 10 23 14 33 Q21 19 4 12 8 158 7 80 10 13 8 11 21 4 7 15 10 21 11 32 V57 16 3 9 2 123 6 51 12 12 8 12 10 4 6 16 8 23 11 32 V59 17 2 10 10 159 3 77 8 15 6 13 7 4 4 15 10 23 15 32 V63 13 6 10 20 133 6 60 12 13 10 11 14 4 7 14 8 22 17 31 V64 13 6 10 15 134 6 64 9 14 10 11 12 4 6 15 13 22 13 28 V66 14 7 9 12 162 5 80 7 13 10 11 14 4 5 17 9 21 13 27 V68 14 5 9 14 155 6 80 9 15 24 13 17 4 12 14 13 24 14 24 V72 14 6 10 15 140 7 70 13 15 14 13 16 4 15 13 12 24 15 24 V152 14 4 10 12 142 4 77 8 16 6 13 14 4 12 12 8 25 14 19 Nguồn: Số liệu của Bộ môn Chọn tạo giống Ngô-Viện Nghiên cứu Ngô, vụ đông 2007. Điều này chứng tỏ các dòng nuôi cấy bao phấn có các yếu tố cấu thành năng suất tương tự các dòng ưu tú theo phương pháp truyền thống. Vậy những dòng đơn bội kép QPM mới có những đặc tính nông học, chống chịu và năng suất tương đương hoặc tốt hơn những dòng tạo ra bằng phương pháp chuyển dòng QPM truyền thống và tốt hơn 2 dòng bố mẹ của HQ2000. 2. Kết quả đánh giá khả năng kết hơp của các dòng QPM mới 2.1. Giá trị khả năng kết hợp chung của các dòng QPM mới Bảng 4 cho cho thấy dòng có giá trị KNKH chung cao nhất là V63 (10758), tiếp đến là HL5 (8144), V64 (6198) và Q10 (5399). Cây thử V152 có giá trị khả năng kết hợp chung (4937) cao hơn cây thử KQ7 (-4937). V152 và KQ7 được chọn làm 2 cây thử dựa trên: 1) Số liệu lai thử ngẫu nhiên qua một số vụ trước đó; 2) Hai cây thử có dạng hạt, độ đồng đều cao cây, trạng thái cây và bắp đẹp, năng suất dòng khá cao (> 41 tạ/ha). Bảng 4. Giá trị khả năng kết hợp chung của các dòng QPM-lai đỉnh, vụ xuân 2008 tại Đan Phượng-Hà ội CT Tên dòng KNKH chung Cây thử 1 CDVA16 -16202 V152 KQ7 2 161/422 3283 4937 -4937 3 Q10 5399 Ghi chú: Sai số của KNKH chung của các dòng: 2.711; Sai số khi so KNKH của 2 dong: 3.834 4 Q11 -11311 5 Q18 2148 6 Q21 -4022 7 V57 -4351 8 V59 3688 9 V64 6198 10 V63 10758 11 V66 4308 12 V68 -2952 13 V72 -5881 14 V79 4551 15 V181 -8367 16 HL1 4611 17 HL5 8144 Coefficient 0.19 0.39 0.60 0.80 1.00 QL10MW QL1 QL10 QL12 QL4 QL9 QL6 QL14 QL18 QL7 QL8 QL17 QL20 QL2 QL3 QL15 QL13 QL16 QL5 QL11 QL19 Hình 1. Đa dạng di truyền của 20 dòng QPM mới dựa trên 20 chỉ thị SSR (Xuân 2008); QL14-V64; QL19-V152 2.2. Giá trị khả năng kết hợp riêng của các dòng QPM mới với 2 cây thử Bảng 5 cho thấy cây thử V152 cho KNKH riêng với Q18 là cao nhất (12.421), tiếp đến với Q10 (10.113), với V64 (9.161). Vậy 4 dòng (V152, Q18, Q10 và V64) là những dòng QPM triển vọng. Bảng 5. Giá trị khả năng kết hợp riêng của các dòng QPM tham gia lai đỉnh với V152 và KQ7, vụ xuân 2008 tại Đan Phượng-Hà ội CT Tên nguồn Cây th ử 1 (V152) Cây th ử 2 (KQ7) Biến động KNKH (T ạ/ha) KNKH (T ạ/ha) 1 CDVA16 - 6.769 43.030 6.769 78.190 91.634 2 161/422 - 8.844 50.497 8.844 57.173 156.426 3 Q10 10.113 85.203 - 10.113 85.333 204.539 4 Q11 5.276 65.953 - 5.276 59.547 55.6 76 5 Q18 12.421 88.360 - 12.421 71.830 308.571 6 Q21 4.421 76.073 - 4.421 63.780 39.094 7 V57 - 11.024 42.587 11.024 71.053 243.049 8 V59 - 3.509 50.897 3.509 63.230 24.624 9 V64 9.161 97.650 - 9.161 73.670 167.854 10 V63 - 1.162 85.210 1.162 70.720 2 .701 11 V66 4.395 84.623 - 4.395 50.020 38.623 12 V68 - 8.129 60.877 8.129 50.573 132.156 13 V72 1.473 69.100 - 1.473 60.173 4.339 14 V79 9.508 76.923 - 9.508 73.977 180.798 15 V181 - 15.964 57.167 15.964 63.133 509.687 16 HL1 12.595 90.350 - 12.595 58.560 317.243 17 HL5 - 13.962 63.413 13.962 75.057 389.884 T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam 7 2.3. Kết quả phân tích đa dạng di truyền của các dòng QPM mới Dòng V152 (QL19) đứng riêng một nhánh trên cây phả hệ (hình 1) cách biệt 81% so với các dòng khác trên cây phả hệ HL5 (QL1), V68 (QL10), V57 (QL12), V79 QL4), V72 QL9), V63 (QL6), V64 (QL14), C131 (QL18), HL1 (QL7), CDVA16 (QL8), V66 (QL17) và CML161/422 (QL20). Kết quả này phù hợp với năng suất và giá trị KNKH chung và riêng của V152 với V64 (bảng 5). IV. KÕT LUËN Vµ §Ò NGHÞ 1. Kết luận Dòng QPM được tạo ra từ nuôi cấy bao phấn có những đặc tính nông học, chống chịu và năng suất tương đương những dòng tạo ra bằng phương pháp truyền thống và tốt hơn bố mẹ HQ2000. Trong số nhứng dòng QPM mới, V152 có khoảng cách 81% cách biệt di truyền với V64 và những dòng khác. Vì vậy kết quả đánh giá khả năng kết hợp của 17 dòng với 2 cây thử trùng hợp với kết quả phân tích đa dạng di truyền trên sơ đồ phả hệ. 2. Đề nghị Tổ hợp lai V64 x V152 được đặt tên là LVN154 cần được phân tích chất lượng và hàm lượng protein để khẳng định chất lượng của giống ngô mới phục vụ sản xuất. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. guyễn Đình Hiền, 1999. Chương trình phầm mềm Di truyền số lượng, Đại học Nông nghiệp I-Hà Nội. 2. Châu gọc Lý, Lê Quý Kha, guyễn Thế Hùng, guyễn Bá Huy, guyễn Việt Long, 2008a. "Khảo sát tập đoàn dòng ngô thuần có chất lượng protein cao (QPM) mới chọn tạo ở miền Bắc Việt Nam", Tạp chí Khoa học và Phát triển, Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội, tập VI số 2/2008, Tr. 110-115. 3. Ly Chau gọc, Kha Quy, Cuong Bui Manh, Hung guyen The, Dzung Do Van and Thu guyen Van, 2010. Performance of New QPM Inbred Lines Developed by Anther Culture and Conventional Conversion from NormalMaize Lines in North Vietnam. Zaidi, P.H.; Azrai, M. and Pixley, K.V., eds. 2010. Maize for Asia: Emerging Trends and Technologies. Proceeding of The 10th Asian Regional Maize Workshop, Makassar, Indonesia, 20-23 October 2008. Mexico D.F.: CIMMYT gười phản biện: TS. Nguyễn Văn Vấn . ĐẶC ĐIỂM NÔNG HỌC VÀ KHẢ NĂNG KẾT HỢP CỦA MỘT SỐ DÒNG NGÔ QPM THẾ HỆ MỚI TẠI PHÍA BẮC VIỆT NAM Châu gọc Lý 1 , Lê Quý Kha 1 ,. kết hợp của một số dòng ngô QPM thế hệ mới tại phía Bắc Việt Nam được trình bày trong bài báo này. 1 Viện Nghiên cứu Ngô. II. VậT LIệU Và PHƯƠNG PHáP