Luận án Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học và biện pháp kỹ thuật để phát triển nguồn gen dưa chuột bản địa vùng tây bắc Việt Nam

,8%), điển hình nhƣ SL2, SL7, SL8; các mẫu giống khác có ruột quả màu xanh hoặc màu vàng. Không chỉ có màu sắc của vỏ quả và ruột quả mà màu sắc của thịt quả cũng rất đa dạng giữa các mẫu giống. 88 a. Khối lƣợng quả mẫu giống SL29 b. Ruột quả mẫu giống SL29 Hình 3.9. Đặc điểm quả dưa chuột H’Mông chín sinh lý Với khối lƣợng quả khi chín sinh lý rất lớn (có thể đạt 2-3 kg/quả), màu sắc ruột quả chủ yếu là màu da cam và vàng, đặc điểm này rất giống với dƣa thơm hoặc dƣa bở (Cucumis melo L.). Kết quả này có phải là do sự tạp giao với dƣa bở (do ngƣời H’Mông trồng xen trên nƣơng cả dƣa bở). Tuy nhiên, khi đếm số lƣợng nhiễm sắc thể 2n trong tế bào soma của các mẫu giống dƣa chuột H’Mông (bảng 3.18) đã khẳng định, các mẫu giống đều có 2n = 14 và thuộc loài Cucumis sativus (Staub et al., 2008). 3.2.2.4. Đặc điểm hình thái và kích thước hạt của các mẫu giống dưa chuột H’Mông Kết quả đánh giá và phân nhóm các mẫu giống dƣa chuột H’Mông theo đặc điểm hình thái và kích thƣớc hạt giống đƣợc trình bày ở bảng 3.16. Màu sắc hạt: Các mẫu giống dƣa chuột H’Mông có hai loại màu hạt chính là màu trắng và màu vàng nhƣng mức độ thể hiện màu hạt là khác nhau giữa các mẫu giống. - Hạt giống màu vàng: 05 mẫu giống có hạt giống màu vàng nhạt, điển hình là SL1, SL19, ĐB1; 04 mẫu giống có hạt giống màu vàng sáng (SL8, SL13, SL14, SL17); 04 mẫu giống có hạt giống màu vàng (SL9, SL11, SL12, SL18) và 04 mẫu giống có hạt màu vàng đậm (SL7, SL25, SL28, SL29). - Hạt giống màu trắng: 08 mẫu giống có hạt giống màu trắng sữa (điển hình nhƣ SL2, SL15, SL16); 05 mẫu giống có hạt giống màu trắng ngà (điển hình nhƣ ĐB6, ĐB7, ĐB8) và duy nhất mẫu giống SL30 có hạt giống màu trắng. 89 Bảng 3.16. Phân nhóm các mẫu giống dưa chuột H’Mông theo đặc điểm hình thái và kích thước hạt giống, năm 2011 TT Tính trạng Biểu hiện Số mẫu giống Tỷ lệ mẫu giống (%) Mẫu giống điển hình 1 Màu sắc hạt Vàng nhạt 5 11,6 SL1, SL19, ĐB1 Vàng sáng 4 9,3 SL8, SL13, SL14 Vàng 4 9,3 SL9, SL11, SL12 Vàng đậm 4 9,3 SL7, SL25, SL28 Trắng sữa 8 18,6 SL2, SL15, SL16 Trắng ngà 5 11,6 ĐB6, ĐB7, ĐB8 Trắng 1 2,3 SL30 * 12 27,9 SL3, SL4, SL6 2 Khối lƣợng 1000 hạt (gam) 8-10 3 7,0 ĐB4, ĐB7, ĐB11 11-20 13 30,2 SL9, SL15, SL29 21-28 15 34,9 SL1, SL13, SL25 * 12 27,9 SL3, SL4, SL6 3 Chiều dài hạt (mm) 6,4 -10,0 21 48,8 SL14, ĐB4, ĐB11 10,1-12,2 10 23,3 SL7, SL12, SL13 * 12 27,9 SL3, SL4, SL6 4 Chiều rộng hạt (mm) 2,3-3,0 2 4,7 SL14, ĐB4 3,1-4,0 25 58,1 SL2, SL12, ĐB7 4,1-4,8 4 9,3 SL13, ĐB8, ĐB9 * 12 27,9 SL3, SL4, SL6 5 Độ dày hạt (mm) 1,1-2,0 30 69,8 SL1, SL2, SL7 2,1-2,6 1 2,3 ĐB2 * 12 27,9 SL3, SL4, SL6 6 Tổng số hạt/quả (hạt) 214-300 7 16,3 SL11, SL13, SL18 301-400 7 16,3 SL1, SL7, SL9 401-500 6 14,0 SL2, SL8, SL15 501-600 7 16,3 SL14, SL16, SL17 601-700 3 7,0 ĐB1, ĐB10, LC2 701-800 1 2,3 ĐB9 * 12 27,9 SL3, SL4, SL6 7 Số hạt chắc/quả (hạt) 141-200 5 11,6 SL7, SL11, SL18 201-300 7 16,3 SL1, SL9, SL13 301-400 9 20,9 SL2, SL8, SL12 401-500 4 9,3 SL17, SL28, ĐB8 501-600 5 11,6 SL14, SL16, ĐB1 601-700 - 701-800 1 2,3 ĐB9 * 12 27,9 SL3, SL4, SL6 8 Số hạt lép/quả (hạt) 10-50 13 30,2 SL12, SL16, ĐB2 51-100 7 16,3 SL8, SL17, SL18 101-150 6 14,0 SL1, SL28, SL29 151-200 5 11,6 SL9, SL11, SL30 * 12 27,9 SL3, SL4, SL6 9 Tỷ lệ hạt chắc (%) 48-50 1 2,3 SL11 51-100 30 69,8 SL12, SL16, ĐB9 * 12 27,9 SL3, SL4, SL6 Ghi chú: * Không có 90 a. Hạt giống màu trắng b. Hạt giống màu vàng Hình 3.10. Màu sắc hạt giống dưa chuột H’Mông Khối lƣợng 1000 hạt có sự biến động lớn giữa các mẫu giống, từ 8-28 gam. Nhóm mẫu giống có khối lƣợng 1000 hạt nặng (>21 gam) gồm 15 mẫu giống, điển hình nhƣ SL1, SL13, SL25. Nhóm mẫu giống có khối lƣợng 1000 hạt trung bình (11-20 gam) gồm 13 mẫu giống, điển hình nhƣ SL9, SL15, SL29. Nhóm mẫu giống có khối lƣợng 1000 hạt nhẹ (<10 gam) gồm 3 mẫu giống là ĐB4, ĐB7 và ĐB11. Tổng số hạt trên quả ở các mẫu giống dƣa chuột H’Mông có sự biến động lớn (214-798 hạt/quả). Hầu hết các mẫu giống trong tập đoàn đều có tỉ lệ hạt chắc cao (>70%), chỉ có mẫu giống SL11 có tỉ lệ hạt chắc thấp (<50%), các mẫu giống SL1, SL2, SL7, SL9, SL8, SL30 có tỉ lệ hạt chắc trung bình (50-70%). Kết quả đánh giá về đa dạng hình thái cho thấy, các mẫu giống dƣa chuột H’Mông có sự khác nhau rõ rệt về các đặc trƣng hình thái của lá, hoa, quả và hạt. Điều này cho thấy có sự phân ly tính trạng kiểu hình rõ rệt ở nhóm giống dƣa chuột bản địa của dân tộc H’Mông vùng Tây Bắc Việt Nam. Tóm lại, từ kết quả đánh giá đặc điểm nông sinh học và đa dạng hình thái 91 của các mẫu dƣa chuột H’Mông, chúng tôi đã xác định đƣợc 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 trƣởng, phát triển, năng suất và chất lƣợng của các mẫu giống này đƣợc trình bày ở bảng 3.17. Bảng 3.17. Đặc điểm của 04 mẫu giống dƣa chuột H’Mông có triển vọng trong sản xuất ở vùng nguyên sản, năm 2011 Chỉ tiêu SL29 SL20 SL28 SL7 Chiều dài thân chính (cm) 373 325 375 339 Số lá/thân chính (lá) 58 51 59 51 Số hoa cái/cây (hoa) 19,3 18,5 17,6 15,8 Số quả trung bình/cây (quả) 9,1 8,9 8,8 6,9 Chiều dài quả (cm) 13 17 14 17 Đƣờng kính quả (cm) 6,1 5,9 6,3 6,2 Độ dày thịt quả (mm) 2,0 2,1 2,1 2,0 Khối lƣợng trung bình quả (gam) 415 398 386 487 Độ cứng quả (kgf) 8,1 7,2 8,5 8,4 Độ Brix (%) 4,0 4,5 4,6 4,2 Đƣờng tổng số (mg/100 gam quả tƣơi) 1,9 3,0 2,5 2,8 Vitamin C (mg/100 gam quả tƣơi) 14,9 17,8 16,5 12,2 Màu nền vỏ quả Xanh Xanh Xanh Xanh Tỷ lệ nhiễm bệnh phấn trắng (mức) Không Không Không Không Tỷ lệ cây bị nhiễm virus (%) 0 2,4 0 0 Năng suất cá thể (gam/cây) (ở mật độ 36.000 cây/ha) 3.800 3.500 3.400 3.400 Trong số các mẫu giống dƣa chuột H’Mông có triển vọng phát triển sản xuất ở vùng nguyên sản (bảng 3.17), mẫu giống dƣa chuột H’Mông đƣợc thu thập từ bản Tà Phình, xã Tân Lập, huyện Mộc Châu, tỉnh Sơn La (ký hiệu là SL20) là mẫu giống vƣợt trội so với các mẫu giống còn lại về đặc trƣng hình thái, mẫu mã và độ đồng đều của quả (quả to trung bình, hình trụ, màu xanh, độ đồng đều cao), chất lƣợng dinh dƣỡng cao, chất lƣợng ăn tƣơi ngon, dòn, không đắng. Trên cơ sở đó, chúng tôi lựa chọn mẫu giống SL20 để tiến hành các nghiên cứu tiếp theo. 3.2.3. Số lượng nhiễm sắc thể 2n của các mẫu giống dưa chuột H’Mông Kết quả xác định số lƣợng nhiễm sắc thể 2n của các mẫu giống dƣa chuột H’Mông thu thập từ tỉnh Sơn La đƣợc trình bày ở bảng 3.18. 92 Bảng 3.18. Số lượng nhiễm sắc thể 2n của các mẫu giống dưa chuột H’Mông TT Kí hiệu mẫu Địa điểm thu thập Số nhiễm sắc thể 2n Bản Xã Huyện 1 SL1 Dinh 14 2 SL2 14 3 SL3 Mai Sơn 14 4 SL4 Mai Sơn 14 5 SL5 Mai Sơn 14 6 SL6 Bó Nhàng Vân Hồ 14 7 SL7 Yên Châu 14 8 SL8 Pá Đông Mai Sơn 14 9 SL9 14 10 SL10 14 11 SL11 Cá Kê 14 12 SL12 14 13 SL13 14 14 SL14 14 15 SL15 14 16 SL16 Ta Loong Nông trƣờng 14 17 SL17 Ta Loong Nông trƣờng 14 18 SL18 Co Mạ Co Mạ 14 19 SL19 Tà Phình Tân Lập Mộc Châu 14 20 SL20 Tà Phình Tân Lập Mộc Châu 14 21 SL21 Pù Hào Mƣờng Lạn Sốp Cộp 14 22 SL22 Huổi Khe Mƣờng Cai Sông Mã 14 23 SL23 Huổi Khe Mƣờng Cai Sông Mã 14 24 SL24 Huổi Mƣơi Mƣờng Cai Sông Mã 14 25 SL25 Huổi Sai Mƣờng Cai Sông Mã 14 26 SL26 14 27 SL27 Noong Vai 14 28 SL28 Hang Trùng Vân Hồ Mộc Châu 14 29 SL29 Hang Trùng Vân Hồ Mộc Châu 14 30 SL30 Ông Ly Chiềng Khừa Mộc Châu 14 93 Số lƣợng nhiễm sắc thể 2n trong tế bào soma của 30 mẫu giống dƣa chuột H’Mông thu thập từ tỉnh Sơn La quan sát đƣợc đều bằng 14 (bảng 3.18 và hình 3.11). Dựa vào số lƣợng nhiễm sắc thể có thể khẳng định các mẫu giống dƣa chuột H’Mông đều thuộc loài Cucumis sativus. Vì đây là loài duy nhất trong chi Cucumis và trong họ bầu bí (Cucurbitaceae) có số lƣợng nhiễn sắc thể 2n = 14. SL12 (Thuận Châu) SL21 (Sốp Cộp) SL24 (Sông Mã) SL20 (Mộc Châu) SL1 (Phù Yên) SL3 (Mai Sơn) Hình 3.11. Hình ảnh bộ nhiễm sắc thể trong tế bào soma của một số mẫu giống dưa chuột H’Mông thu thập từ tỉnh Sơn La Cùng với xác định số lƣợng nhiễm sắc thể, bƣớc đầu chúng tôi quan sát về hình thái nhiễm sắc thể trên một số mẫu giống dƣa chuột H’Mông điển hình. 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 SL22 (Sông Mã) SL24 (Sông Mã) Hình 3.12. Hình thái nhiễm sắc thể của hai mẫu giống dưa chuột H’Mông (Số 1-7 là số thứ tự 7 cặp nhiễm sắc thể của dưa chuột) 94 Kết quả quan sát về hình thái nhiễm sắc thể của hai mẫu giống dƣa chuột H’Mông thu thập tại huyện Sông Mã, tỉnh Sơn La đƣợc ký hiệu là SL22 và SL24 (hình 3.12) cho thấy, bộ nhiễm sắc thể của hai mẫu giống này khá giống nhau với cùng công thức 2n = 12m + 2sm (m- metacentric chromosome; sm- submetacentric chromosme). Kết quả này phù hợp với công bố của Chen et al. (1998) về dạng nhiễm sắc thể của loài Cucumis sativus. Ngoài ra, trong quá trình thu thập mẫu giống dƣa chuột H’Mông ở vùng Tây Bắc, chúng tôi cũng bắt gặp sự tồn tại tự nhiên của 2 loài dƣa dại C. hardwickii và C. hystrix tại huyện Điện Biên Đông, tỉnh Điện Biên (Hình 1 - Phụ lục 02). Kết quả nghiên cứu của Li et al. (2011) cũng đã chỉ ra mối quan hệ đồng tuyến của nhiễm sắc thể giữa dƣa chuột và dƣa thơm, đồng thời đƣa ra giả thuyết rằng nhiễm sắc thể của dƣa chuột là kết quả của sự hợp nhất nhiễm sắc thể từ 24 nhiễm sắc thể (2n) của loài tổ tiên. Nhiễm sắc thể số 7 của dƣa chuột hầu nhƣ vẫn còn giữ đƣợc nguyên vẹn qua hàng triệu năm tiến hóa vì sự đa dạng gen của nó từ dƣa thơm. Trong khi đó có nhiều sự thay đổi về cấu trúc có thể xảy ra trong quá trình tiến hóa của 6 nhiễm sắc thể còn lại của dƣa chuột. Từ những phân tích và nhận định trên có thể cho rằng, dƣa chuột H’Mông đƣợc phát sinh từ vùng núi Tây Bắc Việt Nam, trong quá trình tiến hoá giống dƣa chuột bản địa này còn mang nhiều đặc điểm của loài C. melo. Nhận định này hoàn toàn phù hợp với nhận định của Trần Khắc Thi (1985), vùng miền núi phía Bắc Việt Nam là nơi phát sinh loài dƣa chuột trồng hiện nay. 3.2.4. Đánh giá tính đa dạng di truyền các mẫu giống dưa chuột H’Mông 3.2.4.1. Đánh giá đa dạng di truyền các mẫu giống dưa chuột H’Mông dựa vào kiểu hình Để đánh giá sự khác biệt về di truyền kiểu hình của các mẫu giống dƣa chuột H’Mông, chúng tôi theo dõi các tính trạng kiểu hình của 30 mẫu giống thu thập từ tỉnh Sơn La. Dựa vào 22 tính trạng số lƣợng theo dõi, quan hệ di truyền giữa các mẫu giống dƣa chuột H’Mông đƣợc phân tích UPGMA bằng phần mềm NTSYS 2.1. Kết quả phân nhóm đƣợc thể hiện ở hình 3.13. 95 Cây phân nhóm các mẫu giống dƣa chuột H’Mông (hình 3.13) cho thấy, hệ số tƣơng đồng di truyền của các mẫu giống dƣa chuột H’Mông biến động từ 4-32% (theo phƣơng pháp Euclidean-UPGMA), trung bình là 18%. Nhƣ vậy, dựa trên chỉ thị hình thái mức độ đa dạng của các mẫu giống dƣa chuột H’Mông nghiên cứu rất cao (độ khác biệt di truyền giữa các mẫu giống từ 68-96%). Hình 3.13. Cây phân nhóm các mẫu giống dưa chuột H’Mông bằng phần mềm NTSYS 2.1 và phương pháp UPGMA Dựa trên ma trận này ở mức tƣơng đồng 6%, kết quả phân nhóm Euclidean- UPGMA đã phân các mẫu giống dƣa chuột H’Mông thu thập từ tỉnh Sơn La thành 05 nhóm chính. Nhóm A: gồm 08 mẫu giống là SL1, SL19, SL7, SL11, SL20, SL2, SL12, SL15 có mức tƣơng đồng về di truyền đối với các nhóm khác nằm trong khoảng 7- 32%. Trong nhóm A các mẫu giống lại đƣợc chia 2 nhóm phụ với khoảng cách di truyền gần hơn nhƣ sau: Nhóm A1: gồm 05 mẫu giống SL1, SL19, SL7, SL11, SL20. Nhóm có các 96 đặc trƣng hình thái: Hình dạng đỉnh thuỳ đầu lá Tù (3), phiến lá có mức độ xanh đậm (7), màu nền của vỏ ở giai đoạn thu thƣơng phẩm màu xanh (3), chiều dài thân chính từ 263-313 cm, số lá trên thân chính từ 49-64 lá, kích thƣớc quả trung bình (chiều dài từ 16-17 cm; đƣờng kính quả từ 7,2-7,9 cm; độ dày thịt quả từ 1,7-2,2 cm); khối lƣợng quả đồng đều (500 gam). Nhóm A2: gồm 03 mẫu giống là SL2, SL12 và SL15. Ngoài đặc điểm chung của nhóm A, nhóm A2 có các tính trạng đặc trƣng khác biệt: Thịt quả màu xanh, vỏ hạt màu trắng sữa. Nhóm B: gồm 03 mẫu giống dƣa chuột H’Mông (SL8, SL18, SL28) và giống Chánh Nông. Nhóm có các đặc trƣng hình thái: Phiến lá có mức độ xanh đậm (7); màu nền vỏ quả xanh (3); thịt quả khi chín sinh lý màu vàng; vỏ hạt màu vàng; chiều dài thân chính từ 321-361 cm; khả năng phân nhánh mạnh; không bị nhiễm virus CMV. Nhóm C: gồm 02 mẫu giống là SL13 và SL17. Nhóm có các đặc trƣng hình thái: Phân bố ở cùng độ cao, phiến lá có mức độ xanh đậm (7); màu nền vỏ quả xanh (3); vỏ hạt màu vàng sáng; chiều dài thân chính 292-337 cm; thời gian sinh trƣởng dài (102 ngày), không nhiễm bệnh phấn trắng; khối lƣợng quả trung bình (304-313 gam). Nhóm D: gồm 02 mẫu giống là SL9 và SL29. Các mẫu giống trong nhóm cùng phân bố ở độ cao lớn, có các đặc trƣng hình thái: Hình dạng đỉnh của thùy đầu lá Tù (3), phiến lá có mức độ xanh đậm (7); màu nền vỏ quả xanh (3); gai có màu nâu sám (2); màu vỏ quả chín sinh lý vàng (2); màu hạt vàng; có thời gian ra hoa cái đầu sớm (54-57 ngày sau mọc); thời gian thu quả đầu sớm (66-72 ngày sau mọc); không nhiễm bệnh phấn trắng, không nhiễm vius CMV, khối lƣợng trung bình quả lớn (500-583 gam). Nhóm E: gồm 04 mẫu giống là SL14, SL16, SL25 và SL30. Nhóm có các đặc trƣng hình thái: Gai có màu trắng (1); khả năng phân nhánh mạnh (số nhánh cấp 1 từ 11,2-14,4 nhánh); thời gian sinh trƣởng dài (100 ngày). Kết quả này cần đƣợc khẳng định dựa vào phân tích chỉ thị phân tử để cho kết luận chính xác hơn. 3.2.4.2. Đánh giá tính đa dạng di truyền các mẫu giống dưa chuột H’Mông bằng chỉ thị phân tử RAPD * Sự đa hình của các chỉ thị RAPD Những dữ liệu thu thập từ việc mã hoá sản phẩm PCR theo quy tắc có băng 97 ghi 1 và không có băng ghi 0 sẽ đƣợc dùng để tạo ra ma trận tƣơng đồng, từ đó dẫn đến hình thành phả hệ (dengrogam) dựa vào chỉ số tƣơng ứng giản đơn SM (Simple matching coefficient) bằng phân tích nhóm theo phƣơng pháp UPGMA của 30 mẫu giống dƣa chuột H’Mông. Kết quả điện di sản phẩm khuếch đại PCR sử dụng 11 primer đƣợc trình bày ở bảng 3.19, hình 3.14 và các hình 5-14 (Phụ lục 02). Hình 3.14 (a, b). Sản phẩm RAPD-PCR với mồi OP-O19 trên gel agarose 1,5% Ghi chú: M - thang chuẩn 100bp DNA. Các số từ 1 đến 30 là số ký hiệu các mẫu giống dưa chuột H’Mông tương ứng từ SL1 đến SL30 Trong số 11 mồi RAPD đƣợc sử dụng để đánh giá đa dạng di truyền của 30 mẫu giống dƣa chuột H’Mông cho thấy, có 10 mồi RAPD (chiếm 90,9%) cho sản phẩm khuếch đại, trong đó 7/10 mồi (chiếm 70%) chỉ ra tính đa hình với kích thƣớc 500-1.550 pb, gồm từ 1 đến 3 alen. Tổng số alen đƣợc ghi nhận là 18, trung bình 2,57 alen/mồi. Trong số đó có 1 mồi cho 3 alen (OP-AR13), 6 mồi cho 2 alen. Dựa vào sự khác biệt giữa các alen thể hiện qua các băng ta có thể xác định đƣợc sự khác nhau giữa các mẫu giống dƣa chuột H’Mông về mặt di truyền. Riêng mồi OP- R13 không cho vạch băng nào ở tất cả các mẫu giống (chiếm 9,1%). Hệ số đa dạng di truyền (PIC) thu đƣợc tại các mồi RAPD biến động từ 0,1327 (mồi OP-AO07) đến 0,6278 (mồi OP-AR13). Trong đó, 3 mồi (OP-AR13, M 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 (a) 1200bp M 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 (b) 1200bp 1100bp 98 OP-W07 và OP-AS05) cho tính đa hình cao, với giá trị PIC ≥ 5 (chiếm 42,9%). Hệ số đa dạng di truyền trung bình thu đƣợc tại các mồi đạt 0,4630 cho thấy mức độ đa dạng di truyền giữa các mẫu giống nghiên cứu không lớn lắm. Nhƣ vậy có thể thấy tính đa hình ADN của các mẫu giống dƣa chuột H’Mông thể hiện chƣa cao. Bảng 3.19. Sự đa hình, hệ số PIC khi phân tích 11 mồi RAPD với 30 mẫu giống dưa chuột H’Mông thu thập từ tỉnh Sơn La TT Tên mồi Số mẫu tạo băng thuộc nhóm có Số mẫu tạo băng Tổng số băng Kích thƣớc của các alen (bp) Số băng trung bình trên mẫu PIC 1 alen 2 alen 3 alen 1 OP-H05 30 0 0 30 30 800 1,00 0 2 OP-M12 14 16 0 30 46 800, 850, 1100, 1550 1,53 0,4924 3 OP-P13 1 29 0 30 59 1250, 1300 1,97 0,4999 4 OP-AR13 16 5 1 22 29 700, 900, 1200 0,97 0,6278 5 OP-AS05 2 0 0 2 2 700, 1500 1,00 0,5000 6 OP-AO07 24 2 0 26 28 750, 800 1,08 0,1327 7 OP-AQ18 4 0 0 4 4 1100 1,00 0 8 OP-AW14 16 0 0 16 16 1200 1,00 0 9 OP-R13 0 0 0 0 0 - - - 10 OP-W07 15 15 0 30 45 500, 800, 1000 1,50 0,5837 11 OP-O19 26 3 0 29 32 1100, 1200 1,07 0,4043 * Phân tích nhóm các mẫu giống dƣa chuột H’Mông trên dữ liệu sản phẩm PCR Sự đa dạng mối quan hệ di truyền của 30 mẫu giống dƣa chuột H’Mông dựa trên 11 chỉ thị RAPD đƣợc chỉ ra trên cây phân loại (hình 3.15). Sơ đồ phân nhóm thể hiện mức tƣơng đồng khá cao trong khoảng 73%, nhƣ vậy độ khác biệt di truyền giữa các mẫu giống là từ 0 đến 27%. Xét ở giá trị tƣơng đồng 77%, các mẫu giống dƣa chuột H’Mông có thể đƣợc phân thành 03 nhóm chính và nhiều nhóm phụ nhƣ sau: Nhóm A: gồm 15 mẫu giống là SL1, SL4, SL8, SL15, SL2, SL11, SL3, 99 SL14, SL5, SL9, SL13, SL6, SL10, SL12, SL7 có mức độ tƣơng đồng từ 86-100 (mức độ sai khác di truyển từ 0-14%). Trong nhóm A các mẫu giống lại đƣợc chia 02 nhóm phụ với khoảng cách di truyền gần hơn nhƣ sau: Hình 3.15. Quan hệ di truyền giữa các mẫu giống dưa chuột H’Mông thu thập từ tỉnh Sơn La - Nhóm A1: có mức độ tƣơng đồng nằm trong khoảng 88-100%, gồm 14 mẫu giống và phân thành 02 nhóm phụ: + Nhóm A1.1: gồm 04 mẫu giống là SL1, SL4, SL8 và SL15. Nhóm có các tính trạng đặc trƣng: Thế lá nằm ngang (2), phiến lá có mức độ xanh đậm (7); khả năng ra nhánh mạnh (số nhánh cấp 1 từ 11,2-15,0 nhánh); thời gian ra hoa cái muộn (72-84 ngày sau mọc); chiều dài quả từ 16-18 cm; khối lƣợng quả từ 417-500 gam. + Nhóm A1.2: gồm 10 mẫu giống là SL2, SL11, SL3, SL14, SL5, SL9, SL13, 100 SL6, SL10, SL12. Ngoài các đặc điểm chung của nhóm A, nhóm này có các tính trạng đặc trƣng riêng: vỏ hạt có màu vàng; thời gian sinh trƣởng dài trên 100 ngày; không nhiễm bệnh phấn trắng, không nhiễm vius CMV, khối lƣợng quả lớn (500-583 gam). - Nhóm A2: gồm 01 mẫu giống (SL7), có mức độ tƣơng đồng nằm trong khoảng 86-100%. Nhóm B: gồm 09 mẫu giống là SL16, SL17, SL18, SL19, SL28, SL20, SL21, SL29, SL30 có mức tƣơng đồng về di truyền đối với các nhóm khác nằm trong khoảng 77-100%. Trong nhóm B các mẫu giống lại đƣợc chia 02 nhóm phụ với khoảng cách di truyền gần hơn nhƣ sau: - Nhóm B1: gồm 01 mẫu giống (SL16), có mức độ tƣơng đồng nằm trong khoảng 78-100%. - Nhóm B2: có mức độ tƣơng đồng nằm trong khoảng 82-100%, gồm 08 mẫu giống và phân thành 02 nhóm phụ: + Nhóm B2.1: gồm 06 mẫu giống là SL17, SL18, SL19, SL28, SL20, SL21. Nhóm có các tính trạng đặc trƣng: Thế lá nằm ngang (2), hình dạng đỉnh của thùy đầu lá Tù (3), màu nền vỏ quả xanh (3); không nhiễm bệnh phấn trắng; chiều dài quả trung bình từ 16-18 cm; khối lƣợng quả trung bình (417-500 gam). + Nhóm B2.2: gồm 02 mẫu giống là SL29 và SL30. Ngoài các đặc điểm chung của nhóm B nhƣ thế lá nằm ngang (2), hình dạng đỉnh của thùy đầu lá Tù (3), màu nền vỏ quả xanh (7); không bị nhiễm bệnh phấn trắng, Nhóm còn có các đặc điểm khác biệt: ra nhiều hoa đực (372-389 hoa/cây); không bị nhiễm vius CMV; khối lƣợng trung bình quả lớn (500-700 gam). Nhóm C: gồm 06 mẫu giống là SL22, SL24, SL23, SL26, SL27, SL25 có hệ số tƣơng đồng giữa các mẫu giống nằm trong khoảng 79-100%. Trong nhóm C các mẫu giống lại đƣợc chia 02 nhóm phụ với khoảng cách di truyền gần hơn nhƣ sau: - Nhóm C1: có mức độ tƣơng đồng nằm trong khoảng 83-100%, gồm 05 mẫu giống và phân thành 02 nhóm phụ: + Nhóm C1.1: gồm 02 mẫu giống là SL22 và SL24. Nhóm có các tính trạng đặc trƣng: gai có màu trắng (1); vỏ quả chín sinh lý màu trắng (1); số hoa đực thấp 182-288 (hoa); thời gian thu quả đầu sớm (66-72 ngày sau mọc); không bị nhiễm bệnh phấn trắng, không bị nhiễm virus CMV. 101 + Nhóm C1.2: gồm 03 mẫu giống là SL23, SL26 và SL27. Ngoài các đặc điểm chung của nhóm C, nhóm còn có đặc trƣng riêng: vỏ quả chín sinh lý màu xanh lá cây (3); thời gian sinh trƣờng đồng đều 100 ngày. - Nhóm C2: gồm 01 mẫu giống (SL25), có mức độ tƣơng đồng nằm trong khoảng 79-100%. Kết quả phân tích cho thấy, mức tƣơng đồng di truyền của 30 mẫu giống dƣa chuột H’Mông dao động từ 73-100%, điều này cho thấy sự đa dạng di truyền là không cao. Kết quả này phù hợp với kết luận của các tác giả khác cho rằng dƣa chuột trồng là loài có nền di truyền hẹp (Dijkhuizen et al., 1996; Staub et al., 1999; Ngô Thị Hạnh, 2011). Mức độ đa dạng di truyền không cao ở các mẫu giống dƣa chuột H’Mông này là do có nguồn gốc địa lý gần nhau, cùng đƣợc thu thập từ các huyện khác nhau của tỉnh Sơn La, thuộc vùng Tây Bắc Việt Nam. So sánh kết quả hai phƣơng pháp phân nhóm dựa vào kiểu hình và kiểu gen cho thấy, hai phƣơng pháp này gần nhƣ độc lập với nhau, tuy nhiên mỗi phƣơng pháp đều có ƣu và nhƣợc điểm riêng. Đối với phân nhóm dựa vào chỉ thị kiểu hình thì dễ quan sát, không đòi hỏi kỹ thuật cao trong khi đó phân nhóm dựa vào chỉ thị phân tử RAPD thì tốn kém, đòi hỏi kỹ thuật cao nhƣng lại chính xác hơn so với kiểu hình. Sự tƣơng quan giữa hai phƣơng pháp có thể giải thích đƣợc những tính trạng nghiên cứu ít ảnh hƣởng đến sự đa dạng di truyền, vì vậy cần phải xét thêm nhiều đặc tính hình thái. Sự đa dạng về kiểu hình có thể xảy ra do đột biến hay những tác động của môi trƣờng. Do đó, sự khác biệt về mặt hình thái chƣa thể nói lên đƣợc sự khác biệt về di truyền, các tính trạng hình thái đang xét có thể chƣa phải là những tính trạng di truyền do gen quy định. Tóm lại, nghiên cứu và phân nhóm dựa vào đặc tính kiểu hình và kiểu gen có thể giúp đoán đƣợc sự tƣơng quan di truyền của các mẫu giống dƣa chuột H’Mông, từ đó giúp cho các nhà chọn giống định hƣớng sơ khởi về vật liệu lai tạo, dự kiến các quy trình chọn lọc sao cho đạt hiệu quả cao nhất và rút ngắn thời gian. 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 dƣa chuột nghiên cứu, chúng tôi đề xuất hƣớng khai thác, sử dụng nguồn gen dƣa chuột H’Mông vùng Tây Bắc nhƣ sau: - Sử dụng nguồn gen dƣa chuột H’Mông để phát triển sản xuất ở vùng 102 nguyên sản: Các mẫu giống dƣa chuột H’Mông có triển vọng là: SL20, SL29, SL28 đều thuộc nhóm B. Nhƣ vậy, có thể sử dụng một số mẫu giống dƣa chuột H’Mông thuộc nhóm B để phát triển sản xuất ở vùng nguyên sản. - Khai thác nguồn gen dƣa chuột H’Mông theo hƣớng năng suất cao: Các mẫu giống dƣa chuột H’Mông có số lƣợng hoa cái/cây cao (17-20 hoa cái/cây) là: SL17, SL19, SL20, SL28 (nhóm B2.1), SL29 (nhóm B2.2). Nhƣ vậy, có thể sử dụng các mẫu giống dƣa chuột H’Mông thuộc nhóm B2, đặc biệt là các mẫu giống thuộc nhóm B2.1 làm vật liệu khởi đầu phục vụ công tác chọn tạo giống dƣa chuột theo hƣớng năng suất cao. - Khai thác nguồn gen dƣa chuột H’Mông theo hƣớng kháng bệnh: Hầu hết các mẫu giống dƣa chuột H’Mông đều không nhiễm bệnh phấn trắng (Erysiphe cichoracearum) khi trồng ở vùng nguyên sản (Mộc Châu, Sơn La) và không hoặc có mức độ nhiễm nhẹ khi trồng ở vùng Đồng bằng sông Hồng (Gia Lâm, Hà Nội). Đặc biệt là các mẫu giống SL29, SL30 thuộc nhóm B2.2. Nhƣ vậy, có thể sử dụng các mẫu giống thuộc nhóm B2.2 làm vật liệu khởi đầu phục vụ công tác chọn tạo giống dƣa chuột theo hƣớng kháng bệnh phấn trắng. - Khai thác nguồn gen dƣa chuột H’Mông theo hƣớng trồng trong nhà kính/lƣới, ứng dụng công nghệ cao: Giống dƣa chuột H’Mông đã thích nghi cao với điều kiện sinh thái miền núi (có nền bức xạ cao, nhiệt độ mát mẻ, biên độ nhiệt độ ngày đêm lớn, độ dài chiếu sáng ngắn,...), thích nghi cao với chế độ trồng xen (với ngô, lúa nƣơng), có khả năng chịu ánh sáng và hiệu xuất quang hợp cao, có khả năng sinh trƣởng mạnh (chiều dài thân chính lớn, số lá trên thân chính cao, khả năng phân nhánh mạnh,...). Các mẫu giống điển hình là SL18 (nhóm B2.1), SL12 (nhóm A1.2), SL15, SL8, SL1 (nhóm A1.1), SL7 (nhóm A2). Nhƣ vậy, có thể sử dụng các mẫu giống dƣa chuột H’Mông thuộc nhóm A, đặc biệt là các mẫu giống thuộc nhóm A1.1 làm vật liệu khởi đầu phục vụ công tác chọn tạo giống dƣa chuột theo hƣớng trồng trong nhà kính/lƣới, ứng dụng công nghệ cao. 3.3. Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật thâm canh dưa chuột H’Mông trên đất vườn tại Mộc Châu, Sơn La Mẫu giống dƣa chuột H’Mông đƣợc thu thập từ bản Tà Phình, xã Tân Lập, huyện Mộc Châu, tỉnh Sơn La (ký hiệu là SL20) là mẫu giống vƣợt trội so với các 103 mẫu giống có triển vọng phát triển sản xuất ở vùng nguyên sản (bảng 3.17). Đồng thời qua khảo sát, SL20 cũng là mẫu giống đƣợc đông đảo ngƣời H’Mông tại Mộc Châu (Sơn La) lựa chọn để sản xuất vì là giống có tiềm năng tiêu thụ trên thị trƣờng. Trên cơ sở đó chúng tôi đã lựa chọn mẫu giống SL20 để tiến hành nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật thâm canh trên đất vƣờn tại Mộc Châu, Sơn La. 3.3.1. Ảnh hưởng của th