KT QU PHN TCH A DNG DI TRUYN V KH NNG KT HP TP ON DềNG NGễ NP THUN inh Cụng Chớnh 1 , Bựi Mnh Cng 2 , Trn ỡnh Long 3 , on Th Bớch Tho 2 , guyn Th Thu Hoi 2 , guyn Th Hựng 4 SUMMARY Genetic Diversity and Combining Ability of Waxy Corn Inbred Line urseries In maize breeding, using of genetic diversity for development of high yielding hybrids has been accepted for wide application. Results on analysis of 30 Vietnam waxy conr inbred lines showed that these lines wese highly diversified and can be split into 4 genetic groups with dissimilarity index of 0.6. Seven lines had high general combining ability and specific combining variance were 1, 2, 10, 11, 14, 17 and 18. Four promising waxy corn hybrids (1 x 10, 2 x 4, 4 x 5, and 18 x 19) yielded higher than that of checks. The promising hybrids are under large scale testing. Therefore, based on results of application of parameters on genetic diversity of waxy corn inbred lines, this achievement should be continuously studied and wider applied for other maize breeding programs in Vietnam. Keywords: Genetic diversity and dissimilarity, general combining ability,, waxy corn inbred lines. I. ĐặT VấN Đề Trong cụng tỏc chn to ging núi chung v cõy ngụ núi riờng, ý tng s dng a dng di truyn to ging ngụ lai cú u th lai cao ó c cụng nhn v s dng rng rói. Khai thỏc nhng thụng tin v a dng di truyn v mi quan h gia cỏc ngun vt liu cú ý ngha to ln v l sc mnh ca cụng tỏc ci to ging cõy trng (Hallauer v cs., 1988). nc ta vn trờn c quan tõm nghiờn cu trc ht mc ch th hỡnh thỏi, trong nhng nm gn õy ó s dng ch th phõn t trong vic phõn tớch a hỡnh di truyn tp on dũng ngụ t (Bựi Mnh Cng v cs., 2004; 2007; Phan Xuõn Ho v cs., 2005) i vi vt liu ngụ np thỡ ớt c quan tõm. Cú th do tp on vt liu cũn nghốo, hn na cụng tỏc chn to ging ngụ np lai cú nng sut cao cht lng tt cha c quan tõm ỳng mc. Xut phỏt t hn ch trờn, trong bi bỏo ny chỳng tụi mun trỡnh by mt s kt qu phõn tớch a dng di truyn v kh nng kt hp ca tp on dũng ngụ np nhm lm phong phỳ thờm nhng thụng tin nghiờn cu v ngụ np Vit Nam. II. VậT LIệU Và PHƯƠNG PHáP 1. Vt liu nghiờn cu - Tp on dũng ngụ np dựng trong phõn tớch a hỡnh di truyn bao gm 30 dòng trong đó có 22 dòng được tạo ra từ nuôi cấy bao phấn có nguồn gốc Việt Nam, Trung Quốc, Thái Lan; 8 dòng được rút dòng trực tiếp từ pool1, pool2, pool3, pool4 có nguồn gốc bản địa. - Thí nghiệm đánh giá khả năng kết hợp bao gồm 11 dòng thuần diallen1 và 10 dòng đối với diallen 2. 2. Phương pháp nghiên cứu -Phương pháp bố trí thí nghiệm theo quy trình kỹ thuật của Viện Nghiên cứu Ngô. - Số liệu được thu thập và xử lý theo phương pháp thống kê sinh học trên phần mềm Excel version 5.0 và phần mềm MSTATC. - Phân tích đa hình di truyền theo hướng dẫn của AMBIONET-CIMMYT và dựa trên phầm mềm NTSYSpc2.1 - Phương pháp đánh giá khả năng kết hợp chung qua mô hình luân giao Griffing4, được xử lý bằng chương trình Diallen version 2.0 của Nguyễn Đình Hiền. III. KÕT QU¶ Vµ TH¶O LUËN 1. Kết quả phân tích đa hình di truyền Dựa trên kết quả phân tích đa hình di truyền tập đoàn xác lập mối quan hệ giữa các vật liệu thông qua cây phả hệ (hình1). 1 Cục Trồng trọt-Bộ Nông nghiệp và PTNT; 2 Viện Nghiên cứu Ngô; 3 Hiệp hội Giống cây trồng Việt Nam; 4 Đại học Nông nghiệp Hà Nội. Coefficient 0.31 0.44 0.56 0.68 0.80 N29MW N29 N1 N2 N3 N4 N12 N22 N5 N6 N24 N25 N7 N8 N9 N28 N10 N23 N11 N26 N13 N30 N14 N27 N15 N16 N17 N18 N19 N20 N21 Hình 1. Cây phả hệ 30 dòng nếp vụ thu 2009 Trên cơ sở đó tập đoàn vật liệu được phân nhóm cách biệt di truyền. Nếu lấy khoảng cách di truyền là 0,35 để phân nhóm thì tập đoàn vật liệu được phân thành 4 nhóm. - Nhóm I bao gồm 2 nhóm phụ: Nhóm phụ 1: N1, N29, N2, N3, N4, N12, N22, N5, N6, N24. Nhóm phụ 2: N25, N7, N8, N9, N28. - Nhóm II bao gồm: N10, N23, N11, N26, N13, N30, N14, N27, N15. - Nhóm III bao gồm: N16, N17, N18, N19. - Nhóm IV bao gồm: N20, N21. Dựa vào kết quả phân nhóm cách biệt di truyền, xác định khoảng cách di truyền giữa các nhóm (bảng1). Bảng 1. Khoảng cách di truyền (GD) giữa các nhóm cách biệt di truyền Nhóm Số cặp phân tích GD Giá trị cao nhất Giá trị thấp nhất Giá trị trung bình Nhóm I x II 15 x 9 = 135 0,78 0,34 0,61 Nhóm I x III 15 x 4 = 60 0,76 0,48 0,63 Nhóm I x IV 15 x 2 = 30 0,81 0,51 0,66 Nhóm II x III 9 x 4 = 36 0,71 0,45 0,59 Nhóm II x IV 9 x 2 = 18 0,76 0,47 0,61 Nhóm III x IV 4 x 2 = 8 0,68 0,51 0,60 (Nguồn: Bộ môn Công nghệ Sinh học-Viện Nghiên cứu Ngô) Qua bảng 1 cho thấy: Khoảng cách di truyền (GD) nhóm I x IV cao nhất GD = 0,66, thấp nhất nhóm II x III (GD = 0,59), nhóm I x III có GD = 0,63; Các dòng ở nhóm I với nhóm IV cho giá trị cực đại GD = 0,81, giá trị cực tiểu I x II GD = 0,34. So với kết quả phân tích tập đoàn dòng ngô tẻ, tập đoàn ngô nếp có khoảng cách di truyền lớn hơn, đa dạng hơn. 2. Khả năng kết hợp về năng suất của các dòng Nhằm đánh giá khả năng ứng dụng của dòng trong công tác chọn tạo giống ngô nếp lai, tiến hành đánh giá khả năng kết hợp của tập đoàn dòng thông qua 2 thí nghiệm diallen 1 và diallen 2, các thí nghiệm được bố trí theo mô hình Griffing 4, các thí nghiệm đánh giá về năng suất của các tổ hợp lai được bố trí theo khối ngẫu nhiên 3 lần nhắc lại. Diallen 1 bao gồm các dòng thuộc nhóm cách biệt di truyền I: N1, N2, N3, N4, N6, N6 (nhóm phụ cách biệt di truyền 1); N7, N8, N9 (nhóm phụ cách biệt di truyền 2; Nhóm cách biệt di truyền II: N10, N11. Diallen 2 bao gồm 10 dòng: N12 (nhóm I); N13, N14, N15 (nhóm II); N16, N17, N18, N19 (nhóm III); N20, N21 (nhóm IV). Các dòng sử dụng trong 2 thí nghiệm diallen là các dòng ưu tú đại diện cho các nhóm cách biệt di truyền, có khả năng sử dụng trong tạo giống ngô nếp lai. Kết quả phân tích khả năng kết hợp của các dòng thể hiện ở bảng 2 và 3. Bảng 2. Khả năng kết hợp chung và phương sai khả năng kết hợp riêng của 11 dòng ngô nếp (diallen 1)-vụ xuân 2010 TT Tên dòng KNKH chung Phương sai KNKH riêng 1 N1 3,62 83,91 2 N2 4,64 45,89 3 N3 -5,67 33,84 4 N4 0,76 84,73 5 N5 0,84 66,50 6 N6 -2,08 35,84 7 N7 -3,54 58,25 8 N8 -1,84 42,93 9 N9 -5,91 45,51 10 N10 4,30 34,88 11 N11 4,87 18,99 (Nguồn: Bộ môn Công nghệ Sinh học-Viện Nghiên cứu Ngô) Bảng 3. Khả năng kết hợp chung và phương sai khả năng kết hợp riêng của 10 dòng ngô nếp (diallen 2)-vụ xuân 2010 TT Tên dòng KNKH chung Phương sai KNKH riêng 1 N12 -4,24 48,40 2 N13 0,25 29,15 3 N14 3,78 10,37 4 N15 -0,63 9,32 5 N16 -1,91 3,87 6 N17 3,07 24,72 7 N18 2,11 15,47 8 N19 -0,02 22,17 9 N20 0,25 41,76 10 N21 -2,66 25,19 (Nguồn: Bộ môn Công nghệ Sinh học-Viện Nghiên cứu Ngô). Qua bảng 2 và 3 cho thấy, ở thí nghiệm diallen 1 xác định được dòng N1, N2, N10, N11 có khả năng kết hợp chung cao, phương sai khả năng kết hợp riêng cao. Ở thí nghiệm diallen 2 xác định dòng N14, N17, N18 có khả năng kết hợp chung cao và phương sai khả năng kết hợp riêng cao. Những dòng này có thể bổ sung vào hệ thống cây thử của tập đoàn dòng nếp. 3. Đặc điểm nông sinh học, năng suất của một số tổ hợp lai ưu tú Trên cơ sở kết quả 2 thí nghiệm diallen, chọn lọc 7 tổ hợp lai triển vọng tiến hành đánh giá đặc điểm nông sinh học (bảng 4), yếu tố cấu thành năng suất và năng suất (bảng 5). Bảng 4. Đặc điểm nông sinh học của một số tổ hợp lai ưu tú (vụ xuân 2010) TT THL TGST (ngày) Cao cây (cm) Khả năng chống chịu (điểm) Chống đổ Chịu hạn Khô vằn Gỉ sắt Sâu đục thân Sâu đục bắp 1 N1x N4 98 166,8 3 2 3 2 3 2 2 N1x N10 103 162,4 2 2 3 2 2 2 3 4 N2 x N4 N2 x N5 103 100 169,4 162,6 2 1 2 2 3 2 2 2 2 2 2 2 5 N4 x N5 96 161,2 2 3 2 2 1 2 6 N14 x N17 103 178,0 2 3 2 2 1 2 7 N18 x N19 103 169,4 3 2 2 2 1 2 8 Wax44 (Đ/C) 103 171,8 4 2 3 2 2 2 (Nguồn: Bộ môn Công nghệ Sinh học-Viện Nghiên cứu Ngô) Bảng 5. Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của 7 tổ hợp lai triển vọng (vụ xuân 2010) TT THL Dài bắp (cm) ĐKbắp (cm) Số h.hạt Số hạt/hàng Tỷ lệ hạt/bắp (%) Màu sắc hạt Năng suất (tạ/ha) 1 N1x N4 13,43 3,84 12,00 17,88 78,06 trắng đục 50,25 2 N1x N10 14,27 3,72 14,00 24,80 82,20 trắng đục 62,42 3 N2 x N4 13,20 4,02 12,40 21,80 80,00 trắng đục 57,87 4 N2 x N5 12,94 3,86 12,40 23,46 78,33 trắng đục 52,02 5 N4 x N5 12,92 3,74 13,20 24,20 80,21 trắng đục 57,07 6 N14 x N17 13,49 3,86 12,00 20,16 80,68 trắng đục 51,76 7 N18 x N19 12,97 4,06 13,60 25,00 79,63 trắng đục 53,03 8 Wax44 (Đ/C) 10,98 4,14 14,56 21,15 79,60 trắng đục 48,69 (Nguồn: Bộ môn Công nghệ Sinh học-Viện Nghiên cứu Ngô). Về tính trạng hình thái, các tổ hợp lai có thời gian sinh trưởng từ 96-105 ngày, thuộc nhóm chín sớm. Chiều cao cây từ 162-170cm, thuộc dạng hình thấp cây, chống đổ, chịu bệnh và hạn, khá hơn đối chứng. Các tổ hợp lai có chiều dài bắp dài hơn nhưng đường kính bắp nhỏ hơn đối chứng, dạng bắp thuôn dài, tỷ lệ hạt/bắp cao đạt 78-80%, hạt có màu trắng đục, phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng. Trong số 7 tổ hợp lai triển vọng thì có 4 tổ hợp lai có năng suất vượt đối chứng ở mức tin cậy 0,05 là N1 x N10 (62,42 tạ/ha); N2 x N4 (57,8t ạ/ha); N4 x N5 (57,07 tạ/ha) và N18 x N19 đạt 53 tạ/ha. 3 tổ hợp lai còn lại có năng suất tương đương với đối chứng 50 tạ/ha. Kết quả phân tích đa hình di truyền, đánh giá khả năng kết hợp, đã xác định được 7 dòng có khả năng kết hợp chung cao và phương sai khả năng kết hợp riêng cao là N1, N2, N10, N11, N14, N17, N18, xác định 4 tổ hợp lai có năng suất cao là tổ hợp lai 2, 3, 5 và 7. IV. KÕT LUËN 1. Kết quả phân tích đa hình cho thấy tập đoàn gồm 30 dòng nếp khá đa dạng và phong phú, phân thành 4 nhóm cách biệt di truyền với khoảng cách di truyền trung bình 0,60. 2. Xác định được 7 dòng có khả năng kết hợp chung và phương sai khả năng kết hợp riêng cao là N1, N2, N10, N11, N14, N17, N18. Xác định được 4 tổ hợp lai có năng suất cao hơn đối chứng là N1 x N10; N2 x N4; N4 x N5; N18 x N19. Những tổ hợp lai này cần tiếp tục được khảo nghiệm. TÀI LIỆU THAM KHẢO Bùi Mạnh Cường, Phan Xuân Hào, guyễn Văn Trường, Đoàn Thị Bích Thảo, 2004. “Phân tích đa dạng di truyền tập đoàn dòng ngô bằng chỉ thị SSR”. Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, số 1, tr. 32-35. guyễn Phương Đoài, guyễn Huỳnh Minh Quyên, guyễn Văn Trường, Bùi Mạnh Cường, Trịnh Đình Đạt, 2004. “Sử dụng chỉ thị phân tử SSR để nghiên cứu đa dạng di truyền và dự đoán ưu thế lai của một số dòng ngô (Zea mays L.)”. Báo cáo khoa học Hội nghị toàn quốc: Nghiên cứu cơ bản trong Khoa học và Sự sống, Thái Nguyên 29-9-2004, tr.365-369. Phan Xuân Hào, Bùi Mạnh Cường, guyễn Văn Trường, Đoàn Thị Bích Thảo, 2005. “Phân tích đa dạng di truyền của các dòng ngô thuần và mối quan hệ giữa các hệ số di truyền với năng suất các tổ hợp lai ở ngô được thể hiện thông qua chỉ thị SSR”, Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, số 6, tr. 22-25. gô Thị Minh Tâm, Bùi Mạnh Cường, 2007. “Sử dụng chỉ thị SSR trong phân tích đa dạng di truyền để dự đoán ưu thế lai và khả năng kết hợp của một số dòng ngô thuần”, Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, số 5, tr.30-34. Hallauer A. R., Russel W. A., Lamkey K. R., 1988. “Corn breeding”. Corn and corn improvement, American Society of Agronomy, USA: 463-564. gười phản biện: PGS. TS. Nguyễn Văn Tuất T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam 8 . Kết quả phân tích khả năng kết hợp của các dòng thể hiện ở bảng 2 và 3. Bảng 2. Khả năng kết hợp chung và phương sai khả năng kết hợp riêng của 11 dòng. tổ hợp lai có năng suất cao là tổ hợp lai 2, 3, 5 và 7. IV. KÕT LUËN 1. Kết quả phân tích đa hình cho thấy tập đoàn gồm 30 dòng nếp khá đa dạng và