Kết quả chọn tạo và khảo nghiệm giống ngô VN636

3Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 3(100)/2019 1 Viện Nghiên cứu Ngô KẾT QUẢ CHỌN TẠO VÀ KHẢO NGHIỆM GIỐNG NGÔ VN636 Bùi Văn Hiệu1, Nguyễn Tiến Trường1 TÓM TẮT Giống ngô lai đơn VN636 do Viện Nghiên cứu Ngô lai tạo, phát triển từ tổ hợp lai H18 ˟ H29, trong đó, dòng mẹ H18 được rút dòng từ giống lai NK67 theo phương pháp tự thụ kết hợp với full-sib; dòng bố H29 được rút dòng từ tổ hợp lai 30Y87 theo phương pháp tự thụ truyền thống. VN636 có thời gian sinh trưởng thuộc nhóm chín trung bình sớm (95 - 105 ngày), dạng cây khỏe, bộ lá xanh bền, có khả năng thâm canh cao, chịu hạn, chịu bệnh gỉ sắt tốt, nhiễm nhẹ khô vằn cháy lá. VN636 có dạng bắp to dài, kết hạt tốt, hạt dạng đá, màu vàng cam rất phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng, tiềm năng năng suất đạt 8 - 11 tấn/ha, khả năng thích ứng rộng, đặc biệt phù hợp với sinh thái vùng Trung du và miền núi phía Bắc. Từ khóa: Chọn giống ngô, khả năng kết hợp, giống ngô lai mới, VN636 I. ĐẶT VẤN ĐỀ Ở vùng Trung du và miền núi phía Bắc, ngô là cây lương thực chính chỉ đứng sau cây lúa. Năm 2016, diện tích ngô là 509,5 nghìn ha và diện tích lúa là 682,6 nghìn ha (Tổng cục Thống kê, 2017). Sản xuất ngô chủ yếu trên đất dốc và nhờ nước trời (chiếm khoảng 80% diện tích). Năng suất ngô của vùng Trung du và miền núi phía Bắc chỉ đạt 38,1 tạ/ha, bằng 83,7% so với trung bình cả nước. Năng suất ngô của vùng này đạt thấp như vậy là do thiếu bộ giống ngô thích hợp với điều kiện của vùng. Nhu cầu giống ngô lai mới của vùng miền núi phía Bắc là rất lớn. Vì vây, việc nghiên cứu chọn các giống ngô ngắn ngày, chịu hạn, năng suất cao cho vùng là cần thiết và cấp bách. Giống ngô lai đơn VN636 là giống ngắn ngày, có tiềm năng năng suất cao, chống chịu hạn tốt được Viện Nghiên cứu Ngô chọn tạo và khảo nghiệm theo định hướng bổ sung vào bộ giống cho các vùng Trung du và miền núi phía Bắc. II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu nghiên cứu - Các dòng thuần được chọn tạo ra bằng phương pháp truyền thống (tự phối kết hợp full-sib) từ một số giống ngô lai thương mại NK66, NK67, PA33, CP999, 30Y87 và B9698. - Giống đối chứng: VN8960, DK9901; dòng đối chứng D6, IL6 (dòng bố, mẹ giống ngô VN8960). 2.2. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp chọn tạo dòng: Theo phương pháp truyền thống (tự phối, full-sib kết hợp chọn lọc nghiêm ngặt). - Phương pháp đánh giá dòng: Các dòng được đánh giá khả năng kết hợp chung và riêng bằng các thí nghiệm lai đỉnh và luân giao. - Phương pháp đánh giá tổ hợp lai: Các tổ hợp lai được so sánh trong thí nghiệm 4 hàng/ô với 3 lần nhắc lại. Các chỉ tiêu theo dõi đánh giá theo hướng dẫn của CIMMYT (1985). - Khảo nghiệm VCU: Áp dụng theo Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và giá trị sử dụng của giống ngô (QCVN 01-56-2011/ BNNPTNT) do Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn ban hành. - Thu thập và xử lý số liệu theo phương pháp thống kê sinh học. Kết quả thí nghiệm được xử lý bằng các chương trình Excel, IRRISTAT, Linetester Version 2.0 và chương trình di truyền số lượng của Ngô Hữu Tình và Nguyễn Đình Hiền (1996). 2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứu - Thời gian nghiên cứu: 2014 - 2017. - Địa điểm nghiên cứu: Các thí nghiệm chọn tạo dòng được thực hiện tại Viện nghiên cứu Ngô (Đan Phượng, Hà Nội), thí nghiệm so sánh tổ hợp lai thực hiện tại Thái Nguyên. III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Sơ đồ chọn tạo giống ngô lai VN636 Sơ đồ chọn tạo giống ngô lai được trình bày ở trang 4. 3.2. Kết quả chọn tạo dòng Áp dụng phương pháp tự thụ kết hợp với full-sib từ giống ngô lai NK67 tạo ra dòng mẹ H18. Dòng bố H29 được rút dòng từ giống ngô lai 30Y87 theo phương pháp tự phối truyền thống. Kết quả đánh giá một số đặc điểm nông sinh học chính của 2 dòng bố mẹ được trình bày ở bảng 1 (số liệu trung bình 2 vụ Xuân 2014 và Đông 2014 tại Đan Phượng - Hà Nội). 4Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 3(100)/2019 Sơ đồ chọn tạo giống ngô lai VN636 Từ 7 vật liệu: NK66, NK67, PA33, CP999, 30Y87 và B9698 Tự phối kết hợp full-sib 30 dòng (Được ký hiệu từ H1 đến H30) Đánh giá dòng kết hợp phân tích ĐDDT Chọn 14 dòng Lai đỉnh với D6 và IL6 Chọn 7 dòng có KNKHC cao (H4, H11, H18, H21, H24, H27, H29) Lai luân phiên theo sơ đồ Griffing 4 H18 ˟ H29 (VN636) Bảng 1. Đặc điểm nông sinh học của 2 dòng bố mẹ giống ngô lai VN636 TT Đặc điểm nông sinh học Dòng mẹ H18 Dòng bố H29 Dòng IL6 (Đ/C) 1 Thời gian từ gieo - trỗ cờ (ngày) 55 54 58 2 Thời gian từ gieo - tung phấn (ngày) 59 58 59 3 Thời gian từ gieo - phun râu (ngày) 59 58 59 4 Thời gian sinh trưởng (ngày) 106 104 110 5 Chiều cao cây (cm) 165 - 170 170 - 175 165 - 170 6 Chiều cao đóng bắp (cm) 80 - 85 75 - 80 80 - 85 7 Chiều dài cờ 16 - 19 13 - 15 16 - 19 8 Số nhánh cờ 12 - 13 9 - 10 8 - 9 9 Hình thái cây (điểm 1 - 5)* 2 1 2 10 Dài bắp (cm) 14 - 16 12 - 14 12 - 14 11 Đường kính bắp (cm) 4,2 3,9 3,8 12 Số hàng hạt 14 - 16 14 - 16 12 - 14 13 Số hạt/hàng 26 - 28 22 - 24 24 - 26 14 Khối lượng 1000 hạt (g) 305,3 245,7 261,3 15 Màu dạng hạt Đá, vàng cam Đá, vàng cam Đá, vàng cam 16 Khả năng chống chịu (điểm 1 - 5)* - Bệnh gỉ sắt 2 1 3 - Bệnh khô vằn 2 1 2 - Bệnh đốm lá nhỏ 2 1 3 - Sâu đục thân 1 1 3 - Khả năng chống đổ 2 3 2 - Khả năng chịu hạn 2 1 2 17 Năng suất (tạ/ha) 36,5 26,3 27,8 Ghi chú: (*) Điểm 1: tốt nhất; điểm 5: kém nhất. - Thời gian sinh trưởng: 2 dòng bố mẹ có thời gian từ gieo đến trỗ cờ và gieo đến tung phấn là 55 ngày (H18) và 54 ngày (H29), ngắn hơn dòng IL6 (Đ/C) từ 3 - 4 ngày. Thời gian từ gieo đến tung phấn là 59 ngày (H18) và 58 ngày (H29), tương đương với dòng IL6. Cả hai dòng đều có thời gian tung phấn - phun râu trùng nhau và phun râu ở dòng mẹ trùng pha với tung phấn ở dòng bố. Thời gian sinh trưởng của 2 dòng bố mẹ là 106 ngày (H18) và104 ngày (H29), chín sớm hơn dòng IL6 (4 - 6 ngày). - Các tính trạng hình thái cây: Dòng mẹ H18 có chiều cao tương đương dòng IL6 (165 - 170 cm) và thấp hơn dòng bố H29 (170 - 175 cm), rất phù hợp 5Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 3(100)/2019 cho quá trình sản xuất hạt lai F1. Dòng bố H29 có bông cờ ngắn (13 - 15 cm) nhưng khả năng cho phấn của dòng bố rất tốt. Nhìn chung về hình thái cây dòng mẹ H18 tương đương dòng IL6, có dạng cây gọn đạt điểm 2, dòng H29 có dạng cây đẹp, lá đứng xanh bền đạt điểm 1. - Khả năng chống chịu: Kết quả cho thấy, dòng bố H29 có khả năng chống chịu bệnh và hạn tốt, khả năng chống đổ ở mức trung bình. Dòng mẹ H18 có khả năng chống chịu tương đương dòng đối chứng IL6 - ở mức khá. - Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất: Ưu điểm nổi bật của dòng mẹ H18 là có dạng bắp to, dài, chiều dài bắp đạt 14 - 16 cm, đường kính bắp 4,2 cm, lớn hơn IL6 (3,8 cm); Cả hai dòng bố mẹ H18 và H29 đều có số hàng hạt nhiều hơn dòng IL6 đạt 14 - 16 hàng. Dòng mẹ H18 cũng là dòng có khối lượng 1000 hạt cao nhất đạt trên 305 g. Về năng suất hạt, dòng H18 đạt cao nhất 36,5 tạ/ha, dòng bố có năng suất trung bình đạt 26,3 tạ/ha. 3.2. Kết quả đánh giá khả năng kết hợp của các dòng nghiên cứu Tập đoàn dòng được tạo ra từ các giống ngô lai thương mại NK66, NK67, PA33, CP999, 30Y87 và B9698 (mỗi vật liệu 5 dòng) được ký hiệu từ H1 đến H30. Sau khi khảo sát, đánh giá các đặc tính nông sinh học, khả năng chống chịu, năng suất, kết hợp đánh giá đa dạng di truyền và phân nhóm ưu thế lai các dòng dựa trên 30 mồi SSR, chọn được 14 dòng tham gia thí nghiệm lai đỉnh với cây thử là D6 và IL6 là dòng bố và mẹ của giống ngô lai chịu hạn VN8960, đó là các dòng: H4, H5, H7 (PA33, Pioneer), H11, H13 (CP999, CP); H17, H18 (NK67, Syngenta); H19, H21 (NK66, Syngenta); H24, H25 (B9698, Bioseed); H27, H28, H29 (30Y87, Pioneer). Khả năng kết hợp chung (KNKHC) ở tính trạng năng suất hạt của 14 dòng với 2 cây thử được thể hiện qua bảng 2. Bảng 2. Giá trị khả năng kết hợp chung ở tính trạng năng suất hạt của 14 dòng TT Dòng KNKHC (gi) TT Dòng KNKHC (gi) Xuân Đông Xuân Đông 1 H4 0,322 1,513 9 H21 2,578 3,765 2 H5 1,003 –2,847 10 H24 5,027 7,005 3 H7 –0,543 –2,925 11 H25 –3,527 –4,850 4 H11 –0,883 1,433 12 H27 –0,198 1,927 5 H13 –4,307 –5,605 13 H28 –3,663 –6,542 6 H17 –2,897 –2,155 14 H29 4,403 5,731 7 H18 3,357 5,915 15 D6 2,731 3,835 8 H19 –1,180 –2,713 16 IL6 –1,714 0,736 Kết quả phân tích bảng 1 cho thấy dòng H24 có khả năng kết hợp chung cao nhất (5,027 vụ Xuân và 7,005 vụ Đông), tiếp đến là các dòng H29 (4,403 vụ Xuân; 5,731 vụ Đông), H18 (3,357 vụ Xuân; 5,915 vụ Đông), H21 (2,578 vụ Đông; 3,765 vụ Đông). Khả năng kết hợp chung của các dòng có sự biến động khá lớn giữa các vật liệu và cả trong cùng một vật liệu. Ở vật liệu PA33, dòng H4 có khả năng kết hợp chung cao hơn dòng H5 và H7, tương tự với những vật liệu CP999, NK67, NK66, B9698 và 30Y87 thì các dòng H11, H18, H21, H24, H27 và H29 có khả năng kết hợp cao hơn các dòng còn lại trong cùng vật liệu. Để trách trùng lặp các dòng trong thí nghiệm luân giao có cùng nguồn gốc, hiệu quả chọn tạo giống sẽ không cao nên 7 dòng đã được chọn đưa vào thí nghiệm luân giao là: H4, H11, H18, H21, H24, H27, H29. 3.3. Kết quả chọn lọc tổ hợp lai triển vọng VN636 Kết quả đánh giá năng suất và khả năng chống chịu của 21 tổ hợp lai luân phiên vụ Xuân 2015 và Đông 2015 (Bảng 3) đã chọn được tổ hợp lai H18 ˟ H29 có năng suất cao nhất đạt 88,3 tạ/ha vượt trội so với đối chứng VN8960 (74,3 tạ/ha), thời gian sinh trưởng trung bình sớm (105 ngày). Tổ hợp lai H18 ˟ H29 được đặt tên là VN636 và tham gia khảo nghiệm tác giả và khảo nghiệm VCU trong các vụ tiếp theo. 6Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 3(100)/2019 Bảng 3. Thời gian sinh trưởng và năng suất hạt của các tổ hợp lai luân phiên TT Tên THL Năng suất (tạ/ha) TGST (ngày) TT Tên THL Năng suất (tạ/ha) TGST (ngày)Xuân 2015 Đông 2015 Trung bình Xuân 2015 Đông 2015 Trung bình 1 H4 ˟ H11 80,2 76,6 78,4 106 13 H18 ˟ H24 64,1 58,7 61,4 105 2 H4 ˟ H18 66,7 60,8 63,8 107 14 H18 ˟ H27 63,2 58,5 60,9 107 3 H4 ˟ H21 62,0 61,1 61,6 105 15 H18 ˟ H29 90,7 85,9 88,3 105 4 H4 ˟ H24 75,5 68,0 71,8 109 16 H21 ˟ H24 55,7 50,6 53,2 104 5 H4 ˟ H27 70,1 63,5 66,8 108 17 H21 ˟ H27 53,4 48,5 51,0 105 6 H4 ˟ H29 81,0 76,8 78,9 105 18 H21 ˟ H29 53,7 46,2 50,0 106 7 H11 ˟ H18 59,7 52,7 56,2 107 19 H24 ˟ H27 64,9 60,5 62,7 106 8 H11 ˟ H21 56,6 49,3 53,0 105 20 H24 ˟ H29 65,3 61,0 63,2 108 9 H11 ˟ H24 66,1 60,7 63,4 105 21 H27 ˟ H29 64,5 60,3 62,4 109 10 H11 ˟ H27 56,1 50,1 53,1 106 22 VN8960 (Đ/C) 65,0 63,5 64,3 105 11 H11 ˟ H29 76,6 70,3 73,5 108 CV (%) 6,2 8,5 12 H18 ˟ H21 55,8 50,9 53,35 105 LSD0,05 8,6 10,3 3.4. Kết quả khảo nghiệm giống ngô lai VN636 3.4.1. Kết quả khảo nghiệm cơ sở Kết quả khảo nghiệm tác giả cho thấy VN636 có thời gian sinh trưởng trung bình sớm, chống chịu tốt với một số loại sâu bệnh hại chính, chịu hạn, năng suất cao và ổn định. Tại Thái Nguyên, vụ Đông 2016, VN636 đạt 89,7 tạ/ha, cao hơn đối chứng DK9901 là 7,9% (83,1 tạ/ha), vụ Xuân 2016, VN636 cho năng suất vượt 17,0% so với DK9901 (VN636 đạt 98,9 tạ/ha, DK9901 đạt 84,5 tạ/ha). Bảng 4. Đặc điểm nông sinh học và năng suất VN636 trong khảo nghiệm cơ sở TT Chi tiêu Vụ Đông 2016 Vụ Xuân 2016 VN636 DK9901 VN636 DK9901 1 Thời gian sinh trưởng (ngày) 100 104 105 109 2 Chiều cao cây (cm) 272,1 270,9 234 226 3 Chiều cao đóng bắp (cm) 143,3 140 112 115 4 Độ bao phủ vỏ bi (điểm 1 - 5)* 2,0 1,0 1,0 1,0 5 Chiều dài bắp (cm) 16,2 16,0 16,7 16,3 6 Đường kính bắp (cm) 4,9 4,7 5,3 4,6 7 Số hàng hạt 15,2 14,0 16,0 13,3 8 Số hàng hạt/hàng 36,7 34,8 34,3 37,1 9 Khối lượng 1000 hạt (g) 316 293 338 296 10 Màu dạng hạt BĐV BĐV BĐV BĐV 11 Khả năng chống chịu (điểm 1 - 5)* - Bệnh gỉ sắt 1,0 1,3 1,0 1,0 - Bệnh khô vằn 1,3 1,3 1,0 1,0 - Bệnh đốm lá nhỏ 2,3 1,8 1,5 1,0 - Sâu đục thân 1,8 1,3 1,0 1,3 - Khả năng chống đổ 1,0 1,0 1,0 1,0 - Khả năng chịu hạn 1,0 1,3 1,0 1,3 12 Năng suất (tạ/ha) 89,7 83,1 98,9 84,5 Ghi chú: (*) Điểm 1: tốt nhất; điểm 5: kém nhất. 7Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 3(100)/2019 3.4.2. Kết quả khảo nghiệm cơ bản Kết quả khảo nghiệm qua 3 vụ: Xuân 2016, Đông 2016 và Xuân 2017 ở các vùng sinh thái được trình bày ở bảng 5. Kết luận của Trung tâm Khảo kiểm nghiệm về VN636 qua 3 vụ như sau: VN636 có thời gian sinh trưởng trung bình sớm 105 ngày. Cây sinh trưởng phát triển khỏe, cao cây, cây to mập, hình dạng cây đẹp, độ đồng đều (điểm 1), độ che kín bắp (điểm 1), chịu hạn tốt (điểm 1), chịu bệnh gỉ sắt tốt, nhiễm nhẹ khô vằn cháy lá, bắp to dài, hạt màu vàng cam, năng suất trung bình tại các điểm khảo nghiệm trong 3 vụ đều vượt đối chứng DK9901 từ 1,8 đến 11,4%. Bảng 5. Năng suất của giống VN636 trong khảo nghiệm VCU (tạ/ha) Vụ Tên giống Điểm khảo nghiệm % vượt Đ/CHà Nội Hải dương Vĩnh Phúc Thái Bình Bắc Giang Thanh Hóa Nghệ An Trung Bình Xuân 2016 VN636 76,70 58,71 62,43 68,07 79,74 60,50 64,82 67,28 +1,8 DK9901 71,50 69,83 59,64 68,08 71,14 60,07 62,40 66,09   CV (%) 4,00 4,70 5,40 7,50 6,20 6,50 5,50     LSD0,05 5,26 5,02 5,56 9,29 8,02 6,94 6,00     Đông 2016 VN636     70,29 73,60 73,25 64,67 54,21 67,20 +5 DK9901 76,71 64,71 62,86 58,22 62,24 59,47 63,67 63,98   CV (%) 3,50 6,60 6,60 7,80 4,00 6,90 4,80     LSD0,05 4,37 7,18 2,97 8,31 4,73 3,08 5,27     Xuân 2017 VN636 75,68     82,19 72,29 75,90   76,51 +11,4 DK9901 72,00     70,81 68,54 63,50   68,71   CV (%) 6,30     5,90 5,20 5,30       LSD0,05 7,28     7,47 6,44 6,02       Nguồn: Trung tâm Khảo Kiểm nghiệm Giống, sản phẩm cây trồng và phân bón quốc gia (2017). IV. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 4.1. Kết luận VN636 có thời gian sinh trưởng thuộc nhóm chín trung bình sớm: Vụ Xuân 100 - 105 ngày, vụ Đông từ 95 - 100 ngày, dạng cây to khỏe, bộ lá xanh bền, có khả năng thâm canh cao, chịu hạn, chịu bệnh gỉ sắt tốt, nhiễm nhẹ khô vằn cháy lá. VN636 có dạng bắp to dài, kết hạt tốt, hạt dạng đá, màu vàng cam rất phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng, khả năng thích ứng rộng. Là giống có tiềm năng năng suất cao, kết quả khảo nghiệm cơ bản ở các vùng sinh thái năng suất của VN636 đạt từ 67,2 - 76,51 tạ/ha cao hơn đối chứng DK9901 từ 1,8 đến 11,4%. 4.2. Đề nghị Tiếp tục thử nghiệm giống ngô lai đơn VN636 trên diện rộng ở các vùng sinh thái khác nhau để đánh giá tính ổn định của giống. TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Nông nghiệp và PTNT, 2011. QCVN 01-56:2011/ BNNPTNT. Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng ngô. Ngô Hữu Tình và Nguyễn Đình Hiền, 1996. Các phương pháp lai thử và phân tích khả năng kết hợp trong các thí nghiệm về ưu thế lai. Nhà xuất bản Nông nghiệp. Tổng cục Thống kê, 2017. Niêm giám thống kê 2017. Nhà xuất bản Thống kê. Trung tâm Khảo Kiểm nghiệm Giống, sản phẩm cây trồng và phân bón quốc gia, 2017. Báo cáo kết quả khảo nghiệm giống ngô từ năm 2016 - 2017. CIMMYT, 1985. Managing trials and reporting data for CIMMYT’s international maize testing program. El Batan, Mexico, 20. Breeding and testing of new maize hybrid VN636 Bui Van Hieu, Nguyen Tien Truong Abstract New maize hybrid VN636 was released by the National Maize Research Institute from crossed combination H18 ˟ H29, in which the H18 line was developed from NK67 variety by combining full-sib and selfing method