BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM PHẠM QUANG THẮNG NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM NÔNG SINH HỌC VÀ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT ĐỂ PHÁT TRIỂN NGUỒN GEN DƢA CHUỘT BẢN ĐỊA VÙNG TÂY BẮC VIỆT NAM CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC CÂY TRỒNG MÃ SỐ: 62.62.01.10 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÀ NỘI - 2015 Công trình hoàn thành tại: HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM Ngƣời hƣớng dẫn: 1. TS. TRẦN THỊ MINH HẰNG 2. GS. TS. TRẦN KHẮC THI Phản biện 1: GS.TS. NGUYỄN XUÂN LINH Viện Di truyền Nông nghiệp Phản biện 2: PGS.TS. VŨ QUANG SÁNG Học viện Nông nghiệp Việt Nam Phản biện 3: TS. MAI THỊ PHƢƠNG ANH Hội Sinh học Luận án đƣợc bảo vệ tại Hội đồng đánh giá luận án cấp Học viện họp tại: Học viện Nông nghiệp Việt Nam Vào hồi giờ, ngày tháng năm 2015 Có thể tìm hiểu luận án tại thƣ viện: - Thƣ viện Quốc gia Việt Nam - Thƣ viện Học viện Nông nghiệp Việt Nam 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Tây Bắc là một trong những vùng đa dạng sinh học nông nghiệp của Việt Nam, nơi sinh sống nhiều loài hoang dại thuộc họ bầu bí (Cucubitaceae), trong đó có cây dưa chuột (Cucumis sativus L.). Trong các nhóm giống dưa chuột địa phương vùng Tây Bắc, dưa chuột bản địa của dân tộc H’Mông có nhiều đặc tính quý như quả có kích thước lớn, ăn rất thơm, ngon, ngọt, mát và giòn, rất đa dạng về kiểu hình và rất khác biệt với các giống dưa chuột địa phương ở vùng đồng bằng về đặc điểm hình thái và cấu trúc quả. Nhóm dưa chuột bản địa này là nguồn di truyền có giá trị cho công tác chọn tạo giống dưa chuột ở trong nước. Với phương thức tự để giống và lối canh tác truyền thống trên nương rẫy của người dân bao đời nay, giống dưa chuột bản địa này đang bị suy giảm các đặc tính quý một cách nghiêm trọng và đứng trước nguy cơ mất dần theo thời gian. Vì vậy, việc thu thập, lưu giữ, đánh giá, tư liệu hoá nguồn gen cũng như đi sâu nghiên cứu biện pháp kỹ thuật thâm canh là cấp thiết, mang tính khoa học và thực tiễn, không chỉ phục vụ cho lợi ích trước mắt mà còn định hướng mục tiêu lâu dài trong việc bảo tồn và phát triển nguồn gen dưa chuột bản địa đặc sản này một cách hiệu quả. 2. Mục tiêu của đề tài Thành lập tập đoàn mẫu giống dưa chuột bản địa của dân tộc H’Mông vùng Tây Bắc (dưa chuột H’Mông). Đánh giá được đặc điểm nông sinh học, đa dạng hình thái và mức độ đa dạng di truyền của các mẫu giống dưa chuột H’Mông. Xác định được giống và biện pháp kỹ thuật thâm canh hợp lý nhằm bảo tồn và phát triển nguồn gen dưa chuột bản địa đặc sản tại vùng nguyên sản. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3.1. Ý nghĩa khoa học Là công trình đầu tiên nghiên cứu có hệ thống về nguồn gen dưa chuột bản địa của dân tộc H’Mông ở vùng Tây Bắc, góp phần bổ sung dữ liệu khoa học có giá trị về nguồn tài nguyên cây dưa chuột bản địa Việt Nam. Kết quả của luận án góp phần bổ sung nguồn vật liệu di truyền quý cùng thông tin liên quan làm cơ sở khoa học cho việc định hướng công tác bảo tồn và khai thác phát triển hiệu quả nguồn gen dưa chuột H’Mông và có thể làm tài liệu phục vụ nghiên cứu, giảng dạy và ứng dụng thực tiễn. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn Đề tài đã giới thiệu 04 mẫu giống dưa chuột H’Mông có triển vọng cho sản xuất tại vùng Tây Bắc (SL20, SL29, SL28 và SL7) và đề xuất được quy trình thâm canh phù hợp cho mẫu giống SL20 trên đất vườn tại Mộc Châu, Sơn La. 4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 4.1. Đối tượng nghiên cứu Giống dưa chuột bản địa của dân tộc H’Mông vùng Tây Bắc 2 4.2. Phạm vi nghiên cứu - Đặc điểm nông sinh học, đa dạng hình thái và tính đa dạng di truyền của tập đoàn mẫu giống dưa chuột bản địa được thu thập từ 3 tỉnh vùng Tây Bắc là Sơn La, Điện Biên và Lai Châu. - Xác định thời vụ trồng, mật độ khoảng cách trồng kết hợp biện pháp tỉa nhánh, loại phân hữu cơ và liều lượng bón lót, liều lượng phân hỗn hợp NPK (13:13:13) bón thúc và số lần phun phân bón lá Pomior 298 cho mẫu giống SL20 trồng trên đất vườn tại Mộc Châu, Sơn La. - Nghiên cứu được thực hiện tại Mộc Châu, Sơn La (vùng nguyên sản) và Gia Lâm, Hà Nội (vùng đồng bằng sông Hồng) trong thời gian từ năm 2011-2013. 5. Những đóng góp mới của luận án - Trên cơ sở đánh giá các đặc điểm nông sinh học của tập đoàn 42 mẫu giống dưa chuột bản địa của dân tộc H’Mông vùng Tây Bắc, đã xác định được một số tính trạng đặc trưng, khác biệt của dưa chuột H’Mông là khả năng ra hoa đực nhiều (300-500 hoa), hoa cái ít (10-20 hoa), kích thước quả lớn, chống chịu tốt với bệnh phấn trắng, năng suất cá thể cao, chất lượng quả tốt. Trong số 42 mẫu giống dưa chuột H’Mông nghiên cứu, xác định được 04 mẫu giống có tiềm năng phát triển trong sản xuất tại vùng nguyên sản là SL29 (3.800 gam/cây), SL20 (3.500 gam/cây), SL28 (3.400 gam/cây) và SL7 (3.400 gam/cây). Kết quả phân nhóm 42 mẫu giống dưa chuột bản địa theo các tính trạng đặc trưng là cơ sở khoa học phục vụ hữu ích cho công tác bảo tồn và chọn vật liệu khởi đầu cho chọn tạo giống dưa chuột ở Việt Nam. - Khẳng định 30 mẫu giống dưa chuột H’Mông thu thập từ tỉnh Sơn La đều thuộc loài dưa chuột Cucumis sativus L., với số lượng nhiễm sắc thể 2n = 14 và chúng có sự đa dạng về kiểu hình và kiểu gen. Thông qua phân tích RAPD tại 11 locus, 30 mẫu giống dưa chuột H’Mông được phân thành 03 nhóm chính tại hệ số tương đồng di truyền 0,77. - Xác định được một số biện pháp kỹ thuật thâm canh phù hợp (thời vụ gieo hạt vào trung tuần tháng 4, trồng với khoảng cách 70 x 40 cm (hàng x cây) kết hợp tỉa để lại thân chính và 03 nhánh cấp 1 phía gần gốc, bón lót 20 tấn/ha phân hữu cơ hoai mục (hoặc 02 tấn/ha phân vi sinh Sông Gianh), bón thúc 950 kg/ha phân hỗn hợp NPK 13:13:13, phun bổ sung 4 lần phân bón lá Pomior 298 với nồng độ 0,4% từ khi cây có 2-3 lá thật, 10 ngày phun một lần) cho mẫu giống dưa chuột triển vọng SL20 trên đất vườn tại Mộc Châu, Sơn La. Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Nguồn gốc, phân bố và phân loại cây dưa chuột Phần lớn các nhà nghiên cứu đều thống nhất rằng cây dưa chuột có nguồn gốc từ Tây Ấn Độ (Nam Á). Vavilov (1926), Taracanov (1968) cho rằng khu vực miền núi phía Bắc Việt Nam là nơi phát sinh cây dưa chuột vì ở đây còn tồn tại dạng dưa 3 chuột hoang dại (trích theo Nguyễn Văn Hiển, 2000). Filov (1940) đã đưa ra bảng phân loại (trích theo Trần Khắc Thi, 1985). Dạng hoang dại được đưa vào nhóm phụ Ssp. agrostis Gab.; còn các dạng khác là dạng trồng trọt và sắp xếp vào 6 loài phụ, trong đó 5 loài phụ có biểu hiện đặc điểm phân lập sinh thái rất rõ rệt và được gọi là các nhóm khí hậu nông nghiệp lớn: 1. Ssp. europaeo - americanus Fil. Loài phụ Âu - Mỹ. 2. Ssp. occidentali - asiaticus Fil. Loài phụ Tây Á. 3. Ssp. chinensis Fil. Loài phụ Trung Quốc. 4. Ssp. indico - japonicus Fil. Loài phụ Nhật Ấn. 5. Ssp. himalaicus Fil. Loài phụ Hymalaya. 6. Ssp. hermaphroditus Fil. Dưa chuột lưỡng tính. 1.2. Yêu cầu điều kiện ngoại cảnh của cây dƣa chuột Cây dưa chuột sinh trưởng tốt nhất trong điều kiện nhiệt độ dao động từ 18- 24 0 C. Độ dài chiếu sáng thích hợp cho cây sinh trưởng và phát dục là 10-12 giờ/ngày. Cường độ ánh sáng thích hợp cho dưa chuột trong phạm vi 15-17 klux (Tạ Thu Cúc, 2007). Độ ẩm đất thích hợp là 85-95%, không khí là 90-95%. Đất trồng thích hợp là đất có thành phần cơ giới nhẹ, độ pH từ 5,5-6,8. 1.3. Tình hình sản xuất dƣa chuột trên thế giới và ở Việt Nam Theo thống kê của Tổ chức Nông lương Thế giới (FAOSTAT, 2014), diện tích năm 2012 là 2.109.670 ha, s . Các nước dẫn đầu về diện tích trồng trên thế giới là Trung Quốc, Cameroon, Iran, Thổ Nhĩ Kỳ, Indonesia, Mỹ, Ucraine, Iraq, Ai Cập và Ấn Độ. Trong đó Trung Quốc là quốc gia có diện tích gieo trồng lớn nhất với 1.115.000 ha, chiếm 54,51% diện tích toàn thế giới. Theo số liệu của Tổng cục Thống kê (2012), năm 2011 diện tích trồng dưa chuột ở Việt Nam đạt 31.570 ha; năng suất trung bình đạt 182,8 tạ/ha, thấp hơn nhiều so với trung bình toàn thế giới (312,0 tạ/ha). Đồng bằng sông Hồng và Đồng bằng sông Cửu Long là 2 vùng có diện tích trồng dưa chuột lớn nhất cả nước. 1.4. Tình hình thu thập, bảo tồn, đánh giá và khai thác nguồn gen dƣa chuột 1.4.1. Thu thập, bảo tồn, đánh giá và khai thác nguồn gen dưa chuột trên thế giới 1.4.1.1. Thu thập và bảo tồn nguồn gen dưa chuột trên thế giới Nguồn gen dưa chuột được lưu trữ trong ngân hàng gen của các quốc gia, đây là nơi cung cấp những thông tin cơ bản về những mẫu giống, bao gồm việc giữ gìn, ứng dụng và đánh giá chúng. Ở Châu Âu, Viện tài nguyên di truyền quốc tế (IPGRI) là nơi lưu giữ các mẫu giống. Ở Mỹ, các mẫu giống được lưu giữ và đánh giá bởi Hệ thống tài nguyên di truyền thực vật quốc gia (NPGS). 1.4.1.2. Đánh giá và khai thác nguồn gen dưa chuột trên thế giới * Đánh giá nguồn gen dưa chuột trên thế giới Pierce and Wehner (1990) đã phát hiện và mô tả 105 gen đột biến ở dưa chuột. Trong 105 gen đã mô tả có 15 gen đột biến về cây con, 8 gen đột biến về rễ, 4 14 gen đột biến lá, 20 gen đột biến hoa, 18 gen đột biến quả, 12 gen về mầu sắc quả, 15 gen kháng bệnh, 2 gen kháng điều kiện môi trường bất thuận, 1 gen kháng côn trùng. Xie and Wehner (2001) đã tiến hành lập danh sách các gen ở dưa chuột. * Số lượng nhiễm sắc thể của loài Cucumis sativus Cucumis sativus là loài duy nhất trong họ bầu bí có số lượng nhiễm sắc thể đơn bội nhỏ nhất bằng 7. Kết quả phân tích kiểu nhân của các loài trong chi Cucumis của Kirkbride (1993) cho thấy các loài C. sativus, C. sativus var. hardwickii (C. hardwickii), C. hystrix và C. callosus có số nhiễm sắc thể 2n = 14. * Đánh giá đa dạng di truyền loài Cucumis sativus dựa vào chỉ thị phân tử Chỉ thị phân tử đã được nhiều nhà khoa học trên thế giới sử dụng nghiên cứu đa dạng di truyền cũng như mối quan hệ di truyền giữa các giống dưa chuột như: chỉ thị RAPD (Horejsi et al., 1999; Chen et al., 2006), chỉ thị AFLP (Li et al., 2004), chỉ thị ISSR (Wang et al., 2007) và chỉ thị SSR (Danin Poleeg et al., 2001). * Khai thác nguồn gen dưa chuột trên thế giới Tùy thuộc vào mục đích sử dụng, mức độ phát triển khoa học công nghệ của từng quốc gia và vào nguồn vật liệu di truyền có được. Nguồn gen dưa chuột trên thế giới được tập trung khai thác theo các hướng khác nhau: thu hoạch bằng máy, trồng trong nhà kính/lưới, chế biến công nghiệp, kháng bệnh, tạo quả không đắng. 1.4.2. Thu thập, bảo tồn, đánh giá và khai thác nguồn gen dưa chuột ở Việt Nam 1.4.2.1. Thu thập và bảo tồn nguồn gen dưa chuột ở Việt Nam Trung tâm Tài nguyên Thực vật, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam là đơn vị thu thập và lưu giữ nhiều nhất nguồn gen dưa chuột ở Việt Nam. Hiện có tất cả 98 mẫu giống thuộc chi Cucumis được thu thập, trong đó có 52 mẫu giống dưa chuột từ vùng Tây Bắc. Ngoài ra nguồn gen dưa chuột cũng đang được lưu giữ và bảo tồn tại một số cơ sở nghiên cứu chuyên ngành của Việt Nam. 1.4.2.2. Đánh giá và khai thác nguồn gen dưa chuột ở Việt Nam * Đánh giá nguồn gen dưa chuột ở Việt Nam Công tác mô tả, đánh giá nguồn gen dưa chuột địa phương trong nước, đặc biệt là các giống dưa chuột bản địa của vùng miền núi phía Bắc Việt Nam vẫn chưa được quan tâm đáng kể. Từ đầu thập kỷ 70 của thế kỷ 20 công tác nghiên cứu trên cây dưa chuột mới được tiến hành và đạt một số kết quả khả quan. * Đánh giá đa dạng di truyền loài Cucumis sativus dựa vào chỉ thị phân tử Lang et al. (2007) đã phân tích quan hệ di truyền dựa trên kiểu hình và chỉ thị RAPD (6 locus) để phân nhóm 14 mẫu giống dưa chuột thu thập tại đồng bằng sông Cửu Long thành 4 nhóm kiểu gen riêng biệt. Ngô Thị Hạnh (2011) đã sử dụng 20 chỉ thị phân tử để xác định quan hệ di truyền giữa các giống và các dòng dưa chuột được tạo ra từ chúng. Trần Kim Cương và Nguyễn Thị Lang (2013) đã sử dụng 12 chỉ thị RAPD để đánh giá đa dạng di truyền 90 mẫu gống dưa chuột do Viện Cây ăn quả miền Nam thu thập, phân lập và lưu giữ. 5 * Khai thác nguồn gen dưa chuột ở Việt Nam Nghiên cứu khai thác nguồn gen dưa chuột ở Việt Nam được bắt đầu từ những năm 70 của thế kỷ trước. Thời gian đầu, công tác nghiên cứu mới chỉ tập trung nhập nội, đánh giá tính thích ứng của các giống được nhập nội từ nước ngoài và phục tráng cải thiện các giống địa phương. Trong những năm gần đây, công tác khai thác nguồn gen dưa chuột theo hướng chọn tạo giống ưu thế lai (F1) đã được triển khai, đã tạo ra được các giống dưa chuột mới phục vụ ăn tươi (PC4, CV5, CV209, ), phục vụ chế biến (PLC, CV29, ) cho thị trường trong nước và xuất khẩu. 1.5. Tình hình nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật canh tác dƣa chuột 1.5.1. Tình hình nghiên cứu biện pháp kỹ thuật canh tác dưa chuột trên thế giới * Kết quả nghiên cứu về khoảng cách và mật độ trồng dưa chuột Widders et al. (1989) cho rằng, mật độ trồng tối ưu cho một lần thu hoạch của giống Tamor và Castlepik là 77.000 cây/ha. Tại Bắc Carolina, Schultheis et al. (1998) đã xác định được rằng, mật độ tối ưu khi trồng các giống Sumter, Regal và H-19 tương ứng là 200.000, 240.000 và 330.000 cây/ha. Những kết quả này cho thấy, mật độ trồng tối ưu có thể khác nhau rất nhiều giữa các giống và điều kiện chăm sóc. * Kết quả nghiên cứu về tỉa nhánh cho dưa chuột Gobeil and Gosselin (1990) đã nghiên cứu việc sử dụng ánh sáng bổ sung kết hợp với 4 phương pháp cắt tỉa dưa chuột khác nhau, đều hướng đến việc loại bỏ bớt số quả/cây và các nhánh trên thân chính. Các nhà khoa học Trung Quốc, khi nghiên cứu trên giống Amata 765 cho thấy, chiều dài quả bị ảnh hưởng lớn bởi biện pháp cắt tỉa. Khi ngắt toàn bộ nhánh trên thân chính từ đốt thứ 10 trở xuống và ở đốt thứ 10 chỉ để 1 lá và 1 quả trên nhánh thì chiều dài quả cao nhất và cao hơn hẳn các phương pháp cắt tỉa khác (trích theo Trần Thị Lệ và Nguyễn Hồng Phương, 2009). * Kết quả nghiên cứu về liều lượng bón phân NPK cho dưa chuột Muhammad et al. (2009) kết luận, ở mức bón 100: 50: 50 kg/ha NPK cây dưa chuột có thời gian ra hoa sớm nhất (39,3 ngày), số quả trên cây nhiều nhất (35,5 quả), quả dài nhất (18,4 cm), khối lượng quả lớn nhất (150,7 gam) và năng suất đạt cao nhất (60,0 tấn/ha). Phu (1996) cho rằng lượng bón 100 N: 100 K 2 O kg/ha có ảnh hưởng tích cực đến số hoa, số quả, và sản lượng dưa chuột. Ahmed et al. (2007) cũng cho rằng tăng hàm lượng N sẽ làm tăng chiều dài quả, khối lượng quả, chiều dài thân và năng suất dưa chuột. 1.5.2. Tình hình nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật canh tác dưa chuột ở Việt Nam * Thời vụ trồng dưa chuột ở Việt Nam Ở vùng đồng bằng và trung du Bắc Bộ, dưa chuột được trồng chủ yếu vào hai vụ chính là vụ xuân hè và đông xuân, mỗi vụ lại được gieo trồng vào các trà khác nhau: vụ sớm, chính vụ và vụ muộn (Tạ Thu Cúc, 2007). Ở các tỉnh miền Nam và miền Trung có thể trồng dưa chuột quanh năm. Vụ hè thu, gieo hạt vào tháng 4 - tháng 6, thu hoạch tháng 7 - tháng 8. Vụ thu đông, gieo hạt vào tháng 7 - tháng 9 (Trần Thị Ba, 2014). 6 * Khoảng cách và mật độ trồng dưa chuột ở Việt Nam Tạ Thu Cúc (2007) cho rằng, dưa chuột được trồng trên đồng ruộng với khoảng cách hàng 65-70 cm, khoảng cách cây 22-25 cm/1 hạt, đạt mật độ 70.000 - 80.000 cây/ha. Những giống cây cao, thân lá rậm rạp, phân cành cấp 1, cấp 2 thì khoảng cách hàng 90 cm, khoảng cách cây 35-40 cm/1 hạt, mật độ 40.000 - 50.000 cây/ha. Nguyễn Quý Bình và cs. (2009) khuyến cáo, giống dưa chuột quả nhỏ và dưa chuột ăn tươi trồng với khoảng cách cây 35 cm trong vụ đông và 40 cm trong vụ xuân hè, tương ứng với mật độ 30.000 - 33.000 cây/ha. * Kết quả nghiên cứu về tỉa nhánh cho dưa chuột ở Việt Nam Trần Thị Minh Hằng (2008) cho rằng có nhiều cách tỉa nhánh như: để 1 thân (1 thân chính hoặc 1 nhánh cấp 1), để 2 thân (1 thân chính + 1 nhánh cấp 1 hoặc để 2 nhánh cấp 1) và để 3 thân (1 thân chính + 2 nhánh cấp 1 hoặc để 3 nhánh cấp 1). * Kết quả nghiên cứu về bón phân cho dưa chuột ở Việt Nam Phạm Tiến Dũng và Đỗ Thị Hường (2012) đã tiến hành thí nghiệm xác định được lượng phân compost và loại, lượng phân hữu cơ vi sinh phù hợp nhất cho sản xuất dưa chuột theo hướng hữu cơ và ghi nhận, với giống dưa Thuận Thành nên bón 30 tấn compost/ha và dùng loại phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh với lượng 2.500 kg/ha cho hiệu quả kinh tế cao, chất lượng cao và an toàn cho người tiêu dùng. Mai Thị Phương Anh và cs. (1996) cho rằng dưa chuột sử dụng kali có hiệu quả nhất, sau đó đến đạm và cuối cùng là lân. Lượng bón phân đa lượng phù hợp cho dưa chuột là 120 N: 90 P 2 O 5 : 120 K 2 O (Trần Khắc Thi và Phạm Mỹ Linh, 2007). Chƣơng 2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu nghiên cứu - Vật liệu giống: 44 mẫu giống dưa chuột H’Mông vùng Tây Bắc - Phân bón: Phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh, phân hữu cơ hoai mục, phân hỗn hợp NPK Đầu Trâu (13:13:13), phân bón lá Pomior 298. 2.2. Nội dung nghiên cứu - Điều tra hiện trạng sản xuất và thu thập các mẫu giống dưa chuột H’Mông. - Đánh giá tập đoàn nguồn gen dưa chuột H’Mông vùng Tây Bắc. - Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật thâm canh dưa chuột H’Mông trong điều kiện đất vườn tại Mộc Châu, Sơn La. 2.3. Địa điểm và thời gian nghiên cứu - Địa điểm: Tại huyện Mộc Châu, Sơn La và Gia Lâm, Hà Nội. - Thời gian: Từ tháng 01/2011 đến 12/2013 2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu 2.4.1. Nội dung 1. Điều tra hiện trạng sản xuất và thu thập các mẫu giống dưa chuột H’Mông vùng Tây Bắc Điều tra hiện trạng sản xuất dưa chuột bản địa bằng Phương pháp điều tra 7 nông thôn có sự tham gia (PRA). Thu thập mẫu hạt giống theo hướng dẫn của Viện Tài nguyên Di truyền Thực vật Quốc tế (IPIGRI). 2.4.2. Nội dung 2. Đánh giá tập đoàn nguồn gen dưa chuột H’Mông vùng Tây Bắc 2.4.2.1. Đánh giá đặc điểm nông sinh học và đa dạng hình thái của các mẫu giống dưa chuột H’Mông vùng Tây Bắc Thí nghiệm được bố trí theo phương pháp đánh giá nguồn gen của Viện Tài nguyên Di truyền Thực vật Quốc tế (IPGRI, 2001). Các mẫu giống . Diện tích mỗi ô thí nghiệm là 10 m 2 . Đánh giá đặc điểm nông sinh học theo 10 TCN 692:2006 của Việt Nam. Đánh giá đặc điểm hình thái theo /3/2007 của Hiệp hội quốc tế bảo hộ giống cây trồng mới (UPOV, 2007) và 10 TCN 683:2006 của Việt Nam. 2.4.2.2. Xác định số lượng nhiễm sắc thể của các mẫu giống dưa chuột H’Mông Theo phương pháp của Ramachandran and Seshadri (1986): Sử dụng dung dịch colchicine 0,05% trong 3 giờ để cố định nhiễm sắc thể soma. Chóp rễ sau thủy phân được nhuộm bằng dung dịch Feulgen (0,5% Fuchsin gốc). Quan sát, đếm số nhiễm sắc thể dưới kính hiển vi có kết nối camera, độ phóng đại 10.000 lần (thị kính 10x, vật kính x100). 2.4.2.3. Đánh giá đa dạng di truyền các mẫu giống dưa chuột H’Mông vùng Tây Bắc * Đánh giá đa dạng di truyền bằng phương pháp phân tích chỉ thị hình thái Đánh giá thông qua 22 tính trạng kiểu hình: đường kính thân chính, chiều dài thân chính, chiều dài 15 đốt đầu, tổng số lá trên thân chính, chiều dài phiến lá, chiều rộng phiến lá, chỉ số SPAD, đường kính hoa đực, số cánh hoa đực, chiều dài cuống hoa đực, tổng số hoa đực trên thân chính, đường kính hoa cái, số cánh hoa cái, chiều dài cuống hoa cái, chiều dài quả giống, đường kính quả giống, độ dày thịt quả giống, số ngăn hạt, khối lượng 1000 hạt, chiều dài hạt, chiều rộng hạt, độ dày hạt. * Đánh giá đa dạng di truyền bằng phân tích chỉ thị phân tử RAPD Chiết tách DNA theo phương pháp CTAB (Murray and Thompson, 1980). Sử dụng 11 mồi RAPD (bảng 2.1). Thể tích phản ứng PCR là 10 µl bao gồm 5,3 µl Milli-Q; 50 ng DNA tổng số; 1,0 µl 10xPCR buffer; 0,1 mM dNTPs; 1,0µl MgCl 2 ; 0,25 µl mồi; 0,25 đơn vị Taq polymerase. Bảng 2.1. Danh sách các mồi sử dụng trong nghiên cứu TT Tên mồi Trình tự mồi (5’- 3’) TT Tên mồi Trình tự mồi (5’- 3’) 1 2 3 4 5 6 OP-H05 OP-M12 OP-P13 OP-AR13 OP-AS05 OP-AO07 AGTCGTCCCC GGGACGTTGG GGAGTGCCTC GGGTCGGCTT GTCACCTGCT GATGCGACGG 7 8 9 10 11 OP-AQ18 OP-AW14 OP-R13 OP-W07 OP-O19 GGGAGCGAGT GGTTCTGCTC GGACGACAAG CTGGACGTCA GGTGCACGTT 8 Chu trình PCR: 95 0 C (pre-heat) trong 3 phút, 93 0 C (denature) trong 1 phút, 40 0 C (annealing) trong 2 phút, 72 0 C (extension) trong 2 phút. Chu kỳ cuối 72 0 C (final extension) trong 5 phút. Chu trình lặp lại 40 vòng. Sản phẩm RAPD-PCR được điện di kiểm tra trên gel agarose 1,5%, sau đó nhuộm Ethilium bromide để phát hiện. 2.4.3. Nội dung 3. Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật thâm canh dưa chuột H’Mông trong điều kiện đất vườn tại Mộc Châu, Sơn La 2.4.3.1. Bố trí thí nghiệm Các thí nghiệm 1, 3, 4, 5 được bố trí theo khối ngẫu nhiên đầy đủ RCBD với 3 lần nhắc lại. Diện tích mỗi ô thí nghiệm 10 m 2 . Thí nghiệm 2 được bố trí theo kiểu chia ô lớn ô nhỏ (Split - plot) với 3 lần nhắc lại và diện tích ô nhỏ 10 m 2 . Các biện pháp kỹ thuật phi thí nghiệm: Hạt được gieo trong khay bầu ngày 15/3/2011 (trừ thí nghiệm 1: hạt được gieo theo từng công thức thời vụ và thí nghiệm 3: gieo hạt ngày 15/4/2011). Khi ra 1-2 lá thật cây con được trồng ra ruộng sản xuất. Luống rộng 110 cm, rãnh rộng 30 cm. Khoảng cách trồng 70 x 40 cm (hàng x cây), mật độ trồng 36.000 cây/ha (tương ứng 3,6 cây/m 2 , trồng 36 cây/ô thí nghiệm) (trừ thí nghiệm 2: mật độ trồng theo từng công thức thí nghiệm). Tỉa bỏ nhánh sát gốc, giữ lại thân chính và 3 nhánh cấp 1 phía gần gốc (trừ thí nghiệm 2: tỉa nhánh theo từng công thức thí nghiệm). Bón lót 2 tấn/ha phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh (trừ thí nghiệm 3: bón lót loại và liều lượng phân hữu cơ theo từng công thức thí nghiệm). Bón thúc 950 kg/ha NPK Đầu Trâu 13:13:13 (trừ thí nghiệm 4: bón thúc phân NPK Đầu Trâu 13:13:13 theo từng công thức thí nghiệm), bón 4 đợt vào các giai đoạn: ra 2-3 lá thật (bón 20% NPK), xuất hiện nụ (bón 20% NPK), bắt đầu đậu quả (bón 30% NPK) và sau khi thu hoạch quả đợt đầu (bón 30% NPK). Làm giàn chữ A khi cây xuất hiện tua cuốn. Thường xuyên tưới giữ ẩm. * Thí nghiệm 1: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời vụ trồng đến sinh trưởng, phát triển và năng suất dưa chuột H’Mông Thí nghiệm gồm 07 công thức: CT1 (Gieo hạt vào 15/3), CT2 (Gieo hạt vào 15/4), CT3 (Gieo hạt vào 15/5), CT4 (Gieo hạt vào 15/6), CT5 (Gieo hạt vào 15/7), CT6 (Gieo hạt vào 15/8) và CT7 (Gieo hạt vào 15/9). * Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của khoảng cách trồng kết hợp tỉa nhánh đến sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng dưa chuột H’Mông Thí nghiệm hai nhân tố gồm 09 công thức: K1K1, K1K2, K1K3, K2K1, K2K2, K2K3, K3K1, K3K2 và K3K3. Trong đó: K là khoảng cách trồng (hàng x cây) và T là biện pháp tỉa nhánh: K1 (70 cm x 30 cm), K2 (70 cm x 40 cm), K3 (70 cm x 50 cm), T1 (Để tự nhiên), T2 (Để thân chính + 2 nhánh cấp 1) và T3 (Để thân chính + 3 nhánh cấp 1). * Thí nghiệm 3: Nghiên cứu ảnh hưởng của loại phân hữu cơ và liều lượng bón lót đến sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng dưa chuột H’Mông [...]... hoa, quả và hạt Điều này cho thấy có sự phân ly tính trạng kiểu hình rõ rệt ở nhóm giống dưa chuột bản địa vùng Tây Bắc Việt Nam Tóm lại, kết quả đánh giá đặc điểm nông sinh học và đa dạng hình thái của các mẫu giống dưa chuột H’Mông, chúng tôi đã xác định được một số mẫu giống triển vọng để phát triển trong sản xuất tại vùng nguyên sản là: SL20, SL29, SL28 và SL7 Đặc điểm sinh trưởng, phát triển, năng... Đặc điểm nông sinh học của các mẫu giống dưa chuột bản địa (Cucumis sativus L.) của đồng bào H’Mông vùng Tây Bắc Việt Nam, Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, kỳ 2, tháng 1/2015: 39-48 4 Phạm Quang Thắng và Trần Thị Minh Hằng (2015) Quan hệ di truyền giữa các mẫu giống dưa chuột H’Mông thu thập ở vùng Tây Bắc Việt Nam, Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, kỳ 3+4, tháng 2/2015: 81-87... SL7) cho sản xuất ở vùng nguyên sản và khai thác nguồn gen dưa chuột bản địa vùng Tây Bắc trong công tác chọn tạo giống dưa chuột mới ở Việt Nam 24 DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 1 Trần Thị Minh Hằng, Nguyễn Quốc Việt và Phạm Quang Thắng (2012) Ảnh hưởng của tỉa nhánh với khoảng cách trồng khác nhau đến sinh trưởng, phát triển và năng suất dưa chuột bản địa H’mông trồng tại... khoảng cách di truyền gần hơn Từ các kết quả đánh giá về đặc điểm nông sinh học, đa dạng hình thái và tính đa dạng di truyền của các mẫu giống dưa chuột H’Mông, chúng tôi đề xuất hướng khai thác, sử dụng nguồn gen dưa chuột bản địa vùng Tây Bắc như sau: - Phát phát triển sản xuất các mẫu giống SL29, SL20, SL28 (thuộc nhóm B) ở vùng cao Tây Bắc Việt Nam - Sử dụng các mẫu giống SL17, SL19, SL20, SL28 (nhóm... canh tác dưa chuột H’Mông vùng Tây Bắc cho thấy, việc thu thập, đánh giá và đề xuất hướng khai thác sử dụng hợp lý nguồn gen, xác định giống và các biện pháp kỹ thuật thâm canh phù hợp trên đất vườn là cấp thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao 3.1.2 Kết quả thu thập mẫu giống dưa chuột H’Mông vùng Tây Bắc Đã thu thập được 44 mẫu giống dưa chuột H’Mông tại 03 tỉnh thuộc vùng Tây Bắc Trong đó,... cứu một số biện pháp kỹ thuật thâm canh dƣa chuột H’Mông trên đất vƣờn tại Mộc Châu, Sơn La 3.3.1 Ảnh hưởng của thời vụ đến sinh trưởng, phát triển và năng suất dưa chuột H’Mông Kết quả đánh giá ảnh hưởng của thời vụ đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của giống dưa chuột H’Mông (ký hiệu SL20) được trình bày ở bảng 3.10 Bảng 3.10 Ảnh hƣởng của thời vụ đến sinh trƣởng, phát triển và năng suất của... Khoa học và Phát triển, Tập 10, số 6: 836-843 2 Trần Thị Minh Hằng, Bùi Ngọc Tấn và Phạm Quang Thắng (2013) Ảnh hưởng của phân NPK (13:13:13) và phân bón lá Pomior 298 đến sản xuất dưa chuột bản địa H’mông (Cucumis sativus L.) vụ xuân hè tại Mộc Châu, Sơn La, Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, kỳ 1, tháng 3/2013: 42-49 3 Phạm Quang Thắng và Trần Thị Minh Hằng (2015) Đặc điểm nông sinh học. .. SL20 có khả năng sinh trưởng, phát triển tốt, cho năng suất, chất lượng quả cao và ổn định trong hai năm thực hiện mô hình (2012-2013) Kết quả 23 này khẳng định, các biện pháp kỹ thuật mà đề tài đã xác định được là phù hợp để thâm canh mẫu giống SL20 trên đất vườn tại Mộc Châu, Sơn La KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 1 Kết luận 1) Dưa chuột H’Mông - giống dưa chuột bản địa đặc sản của vùng Tây Bắc có lịch sử trồng... 30 mẫu giống, tỉnh Điện Biên: 11 mẫu giống và tỉnh Lai Châu: 03 mẫu giống 3.2 Đánh giá tập đoàn nguồn gen dƣa chuột H’Mông vùng Tây Bắc 3.2.1 Đánh giá đặc điểm nông sinh học của các mẫu giống dưa chuột H’Mông 3.2.1.1 Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng, phát triển Trong vụ xuân hè, các mẫu giống dưa chuột H’Mông trồng tại Gia Lâm (Hà Nội) có thời gian sinh trưởng dao động từ 80-110 ngày, ngắn hơn... vận chuyển và tiêu thụ sản phẩm; Quả dưa chuột H’Mông chủ yếu được tiêu thụ tại địa phương, chưa thiết lập được các liên minh cung cấp sản phẩm ổn định và có chất lượng - Cơ hội: Có nhiều chính sách hỗ trợ đầu tư phát triển vào nông nghiệp nông thôn vùng Tây Bắc; Nhu cầu tiêu dùng sản phẩm chất lượng cao, đặc biệt là các sản phẩm đặc sản bản địa tăng mạnh; Một số cao nguyên thuộc các tỉnh Tây Bắc có điều . VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM PHẠM QUANG THẮNG NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM NÔNG SINH HỌC VÀ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT ĐỂ PHÁT TRIỂN NGUỒN GEN DƢA CHUỘT BẢN. thân và năng suất dưa chuột. 1.5.2. Tình hình nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật canh tác dưa chuột ở Việt Nam * Thời vụ trồng dưa chuột ở Việt Nam Ở vùng đồng bằng và trung du Bắc Bộ, dưa chuột. tƣợng và phạm vi nghiên cứu 4.1. Đối tượng nghiên cứu Giống dưa chuột bản địa của dân tộc H’Mông vùng Tây Bắc 2 4.2. Phạm vi nghiên cứu - Đặc điểm nông sinh học, đa dạng hình thái và tính