Luận văn Nghiên cứu góp phần phát triển công nghệ sản xuất hạt gióng cà chua lai F1 tại vùng đồng bằng sông Hồng

g các dòng mẹ có vòi nhụy vươn dài, mẫn cảm với GA3 và dòng bố có vòi nhụy ngắn 2.3.2.3. Ảnh hưởng của một số vụ trồng đến sinh trưởng , phát triển và năng suất của một số tổ hợp lai cà chua. 2.3.2.4. Kiểm chứng các tổ hợp lai có triển vọng ở một số vùng sản xuất thuộc đồng bằng song Hồng. 2.2.4 Nội dung 4: Đề xuất quy trình định hướng sản xuất hạt giống cà chua lai F1 không cần khử đực dòng mẹ có vòi nhụy vươn dài mẫn cảm với GA3. Xây dựng mô hình sản xuất hạt giống lai cà chua bằng quy trình mới đề xuất. 2.3. Phương pháp nghiên cứu 2.3.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm đồng ruộng Bố trí thí nghiệm theo Giáo trình phương pháp thí nghiệm của Nguyễn Thị Lan và CS (2008) [8]. Các thí nghiêm tập đoàn và đánh giá dòng bố trí theo phương pháp tuần tự không nhắc lại, dung lượng mẫu quan sát từ 10 - 30 cây, diện tích ô thí nghiêm từ 9,8 đến 20m2. Các thí nghiệm nghiên cứu để xác định các thông số kỹ thuật và kiểm chứng con lai F1 được bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn toàn với 3 lần nhắc lại, diện tích ô thí nghiệm 9,8m2, dung lượng mẫu quan sát 10 cây/ô. 72.3.2 Phương pháp nghiên cứu tập đoàn Phương pháp đánh giá nguồn gen cây cà chua theo Giáo trình chọn giống cây trồng (2005) [5]. Phân nhóm các giống theo mục đích sử dụng và mục tiêu chọn giống theo phương pháp đánh giá các đặc điểm về hình thái, yếu tố cấu thành năng suất và phẩm chất quả. Sử dụng tiêu chuẩn ngành về khảo nghiệm tính khác biệt, tính đồng nhất, tính ổn định (DUS) với cà chua 10TCN 557-2002. 2.3.3 Phương pháp nghiên cứu độ dài vòi nhụy. Sử dụng mô hình vòi nhụy của Ruttencutter & Geroge (1975) để đánh giá mức độ cao hơn bao phấn của vòi nhụy . 2.3.4 Phương pháp duy trì dòng mẹ cà chua có vòi nhụy mẫn cảm với GA3 Các dòng cà chua có vòi nhụy vươn dài ở các vị trí từ 3 -2 được phun GA3 chi chùm hoa từ 2-5, những cây có tỷ lệ hoa có vòi nhụy dài sau khi phun GA3> 70%, mang đặc trưng cơ bản của giống được lựa chọn cho tự thụ tuyệt đối, thu hạt để nhân giống cho vụ sau. 2.3.5 Phương pháp phân tích PCR : Sử dụng phương pháp phân tích PCR cơ bản theo: Giáo trình sinh học nông nghiệp của Nguyễn Quang Thạch và cs (2005). 2.3.6 Phương pháp nghiên cứu hạt phấn Nhuộm màu hạt phấn bằng dung dịch KI 0,1%, soi trên kính hiển vi với độ phóng đại 40x/0,65, đếm số hạt phấn hữu dục trung bình của 5 quang trường (Trần Tú Ngà, 1982) Môi trường thử tỷ lệ nảy mầm của hạt phấn bao gồm: đường = 120g/L, axit Boric = 120mg/L, GA3 = 4mg/L + Vitamin B1 = 0,5mg/L với pH=7 (Visser, T., 1955). Sức sống hạt phấn được đánh giá bằng tỷ lệ hạt phấn nảy mầm trên môi trường nhân tạo/ tổng số hạt phấn theo dõi x 100%. 2.3.7. Phương pháp phân tích và xử lý số liệu Đánh giá các đặc điểm nông sinh học, hình thái theo hướng dẫn của Trung tâm Rau Thế giới (AVRDC), số liệu được xử lý bằng chương trình IRRISTAT 5.0; Tuyển chọn các dòng ưu tú bằng phần mềm chương trình chọn lọc Selection Index version 1.0 của Ngô Hữu Tình và Nguyễn Đình Hiền (1996) Tính hệ số tương quan tài liệu phương pháp thí nghiệm của Nguyễn Thị Lan và Phạm Tiến Dũng (2006) . 2.7 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 2.7.1 Địa điểm: Viện Nghiên cứu Rau quả - Trâu Quỳ - Gia Lâm – Hà Nội. 2.7.2 Thời gian: từ tháng 9/2005 – tháng 5/2011 8Chương III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Nghiên cứu nguồn vật liệu và lựa chọn dòng mẹ cà chua có vòi nhụy vươn dài đáp ứng mục tiêu sản xuất hạt giống lai không cần khử đực. 3.1.1. Nghiên cứu đánh giá tập đoàn các mẫu giống cà chua. Tập đoàn giống cà chua gồm 312 mẫu giống đã được nghiên cứu trong 2 năm 2005-2006. Dựa vào mục đích sử dụng, thời gian sinh trưởng, đặc điểm hoa và bao phấn có thể phân tập đoàn ra làm nhiều nhóm. Trong đó nhóm giống có vòi nhụy vươn dài gồ m 65 mẫu, phục vụ mục tiêu nghiên cứu có 36 mẫu giống thuộc nhóm ăn tươi và chế biến. Các mẫu giống này được đánh giá trong vụ đông xuân 2007-2008. 3.1.2 Đánh giá đặc điểm sinh trưởng phát triển của các mẫu giống cà chua có vòi nhụy vươn dài trong vụ đông xuân 2007-2008 Kết quả theo dõi đặc điểm ra hoa của các mẫu giống cà chua có vòi nhụy vươn dài cho thấy: Tỷ lệ hoa có vòi nhụy dài tương đối cao ở các mẫu giống 10A18 (45,33%); Ottawa (34,38%); 2D (44%), đây cũng là những mẫu giống cho tỷ lệ đậu quả thấp chỉ đạt xung quang 40%. Ngược lại các mẫu giống 10PJ, TLB182 cho tỷ lệ hoa có vòi nhụy dài thấp (từ 22 - 25%), đều là những mẫu giống có tỷ lệ đậu quả cao (từ 50 -70%). Giống đối chứng Ba lan không thấy xuất hiện hoa có vòi nhụy dài vì vậy cho tỷ lệ đậu quả đạt cao nhất đạt 79,63%. Điều đặc biệt là , giống CLN2498E cho tỷ lệ hoa có vòi nhụy dài cao (43,57%) nhưng tỷ lệ đậu quả vẫn đạt 69,35% gần tương đương với đối chứng Balan, ngược lại giống CLN-VRQ4 tỷ lệ hoa có VNVD 11,9%, nhưng tỷ lệ đậu quả cũng chỉ đạt 38%. Điều này được giải thích bằng việc độ dài vòi nhụy của CLN2498E chỉ cao hơn bao phấn xung quanh 1mm (mức 3-2), trong khi CLN-VRQ4 có độ dài vòi nhụy cao hơn bao phấn 2,2mm (trên mức 1). Như vậy các mẫu giống có độ vươn dài vòi nhụy thấp ảnh hưởng không đáng kể đến tỷ lệ đậu quả của giống, ngược lại tỷ lệ đậu quả không bình thường khi độ dài vòi nhụy quá lớn. Kết quả này phù hợp với ý kiến của nhiều tác giả (Atanassova, 1977; Chen, 2001) cho rằng hoa có độ dài vòi nhụy <1,5mm (dưới mức 2) sẽ thụ p hấn như những bông hoa có vòi nhụy bình thường. Khi sử dụng các dòng mẹ có độ dài vươn dài vòi nhụy dưới mức 2, tính trạng vòi nhụy vươn dài di truyền đến con lai F1 cũng không bị ảnh hưởng nhiều đến tỷ lệ đậu quả, vì vậy con lai F1 vẫn sẽ cho năng suất bình thường. 9Bảng 3.6. Đặc điểm ra hoa và đậu quả của các mẫu giống cà chua có vòi nhuỵ vươn dài TT Tên giống Số hoa/chùm (hoa) Số hoa hữu hiệu /cây (hoa) Mức độ vươn dài vòi nhuy (7-1) Tỷ lệ hoa có vòi nhụy dài (%) Tỷ lệ đậu quả (%) 1 10 PJ 6,28 51,06 3-2 25,33 50,48 2 TLB182 7,42 70,19 3-2 22,33 51,24 3 H24 7,51 59,63 2-1 21,05 51,65 4 MTĐ-98-4 8,43 65,47 3-2 23,00 53,45 5 CLN2768-21 6,73 71,88 3-2 24,00 52,31 6 10A18 6,74 52,57 2-1 45,33 17,62 7 L21-4-3 5,68 58,16 >1 16,38 64,34 8 MEVNUI 7,45 65,26 1 20,71 47,29 9 19TĐC 10,98 89,73 2-1 28,33 56,68 10 F247T 5,56 53,10 2-1 21,05 60,45 11 CLN- VRQ 4 6,63 43,36 >1 11,90 38,00 12 TS2 8,21 83,78 2-1 16,71 63,47 13 CS1 7,45 56,32 3-4 19,67 68,55 14 OTTAWA-3 6,54 73,71 2-1 34,38 43,62 15 PRESICUS B 8,56 66,47 >1 12,00 73,48 16 PR-9 5,67 75,56 3-2 17,71 64,65 17 CL977 –A 7,55 86,74 2 22,10 67,28 18 ROMA – VF 6,68 59,92 3-2 15,67 60,56 19 CL-VRQ 7 7,24 92,78 3-2 21,67 58,79 20 DATHIP D 8,21 78,95 3-2 16,38 72,36 21 CLN-VRQ 6 10,12 73,57 3-2 19,71 66,42 22 ĐÀI LOAN 1 10,15 76,83 2 15,67 52,33 23 HOMATIED 11,60 88,92 3-2 21,71 61,87 24 I –R 21-1-1. 8,56 89,06 3-2 23,67 58,94 25 2 D 10,74 58,73 2-1 44,00 37,85 26 AN15 8,17 73,89 3-2 23,00 58,92 27 FRANCE 1 6,37 86,85 >1 12,38 43,78 28 ZHONGZA 11 8,92 69,47 3-2 23,00 56,92 29 No5 5,83 55,85 3-2 23,71 60,56 30 FM189 6,16 76,82 3-2 28,38 72,38 31 D3-1 7,81 64,51 3-2 15,00 74,56 32 48M1 7,55 66,06 2-1 5,71 52,29 33 4A1 9,11 83,48 2-1 23,05 56,34 34 Gadeeva 04-5 10,52 101,10 2 22,33 58,97 35 CLN2498E 7,86 69,34 3-2 43,57 69,35 36 6TĐC 6,56 59,83 3-2 32,57 52,64 37 Balan 6,12 60,76 4-3 0 79,63 10 Trong trường hợp sử dụng các dòng mẹ có vòi nhụy vươn dài thấp để sản xuất hạt giống lai F1, vấn đề đặt ra là khả năng vươn dài vòi nhụy của dòng mẹ không đủ để thụ phấn, thao tác thụ phấn sẽ gặp nhiều khó khăn khi không khử đực dòng mẹ. Để khắc phục nhược điểm này Bukovac, M. J. và Honma. S (1967) [50] đã sử dụng GA3 để kích hoạt gen kéo dài vòi nhụy ở một số mẫu giống đến mức phù hợp cho công tác lai tạo đồng thời tăng tỷ lệ hoa có vòi nhụy vươn dài trên cây. Để chọn lọc các dòng mẹ phù hợp cho mục tiêu của đề tài. Chỉ số chọn lọc được sử dụng, với các mục tiêu chọn lọc cụ thể: Dạng hình sinh trưởng hữu hạn, năng suất đạt trên >400 tạ/ha. tỷ lệ đậu quả > 50% trong điều kiện ngoài đồng, Số hoa hữu hiệu đạt > 60 hoa/cây Kết quả có 18 mẫu giống đạt mục tiêu, các mẫu giống này tiếp tục được sử dụng để chọn lọc dòng mẫn cảm với GA3. 3.1.3 Đánh giá mức độ mẫn cảm của các mẫu giống cà chua có vòi nhụy vươn dài với GA3 trong vụ xuân hè 2008. Bảng 3.11 Ảnh hưởng của GA3 đến khả năng vươn dài vòi nhụy của một số mẫu giống cà chua trong vụ xuân hè 2008 Phun GA3 Phun nước lã (đối chứng) TT Tên giống Tỷ lệ hoa có vòi nhụy dài (%) Chiều dài vòi nhụy (mm) Tỷ lệ hoa có vòi nhụy dài (%) Chiều dài vòi nhụy (mm) D1 Homated 44,98 2,2 21,43 1,5 D2 TLB182 37,16 2,5 20,51 1,6 D3 H24 32,84 2,0 21,88 1,8 D4 MTĐ-98-4 65,28 2,0 25,57 1,5 D5 CLN2768-21 75,83 2,0 24,14 1,3 D6 19TĐC 49,77 2,0 27,59 1,8 D7 TS2 47,47 2,1 18,33 1,7 D8 CL977 –A 26,00 2,2 19,41 1,2 D9 CVL-VRQ 7 61,11 2,0 19,22 1,4 D10 DathipD 31,44 1,7 15,71 1,3 D11 Roma VF 07-6 42,86 2,0 25,13 1,3 D12 I –R 21-1-1. 46,02 1,8 23,04 1,3 D13 FM189 34,59 1,9 23,53 1,7 D14 48M1 56,02 2,0 28,00 1,2 D15 4A1 33,18 2,0 25,22 1,2 D16 Gadeeva 04– 5 66,17 2,0 26,83 1,5 D17 CLN2498E 72,57 2,2 18,69 1,2 D18 6 TĐC 32,02 2,2 31,43 1,5 D19 CLN 2123E (đ/c) 0 0 0 0 TB 47,50 2,1 22,94 1,5 LSD0,05 2,25 0,2 21,43 0,2 CV% 9,7 8,5 4,5 5,8 11 Sử dụng GA3 để phun lên các chùm hoa của các mẫu giống cà chua có VNVD đã mang lại nhiều kết quả ý nghĩa. Việc cung cấp thêm GA3 có ảnh hưởng quan trọng đến khả năng vươn dài của vòi nhụy, tăng tỷ lệ hoa có vòi nhụy vươn dài của các mẫu giống từ 22,94% lên 47,50% giúp ổn định số hoa có VNVD trong những điều kiện không thuận lợi. Đặc biệt các giống cà chua có VNVD ở mức 3-2, mẫn cảm với GA3 đều có khả năng vươn dài vòi nhụy lên đến mức 1 hoặc cao hơn mức 1 thuận lợi cho quá trình thụ phấn nhân tạo khi ứng dụng chúng trong sản xuất hạt giống. Dựa vào mức độ ảnh hưởng của GA3 lên tỷ lệ hoa có vòi nhụy vươn dài và độ dài vòi nhụy, các mẫu giống cho tỷ lệ hoa có VNVD cao >60% như MTĐ98-4, CLN2768-21, CLN-VRQ7, Gadeeva 04-5, CLN2498E được xem là những giống mẫn cảm với GA3, các mẫu giống này đươc lựa chọn, phân lập tạo nên các dòng thuần ký hiệu là D4, D5, D9, D16, D17 để sử dụng làm mẹ trong sản xuất hạt giống lai F1. 3.1.4 Ứng dụng chỉ thị phân tử tìm hiểu gen kiểm soát tính trạng vươn dài vòi nhụy trên các mẫu giống cà chua có vòi nhụy vươn dài, mẫn cảm với GA3 Kết quả phân tích PCR bảng 3.20 cho thấy: Bảng 3.20 : Tỉ lệ cá thể có phản ứng dương với các marker (%) Marker Dòng TG318 TMS33 T0958 T0635 TG131R T1480 D17 80,0 0 80,0 100,0 100,0 80,0 D9 60,0 80,0 30,0 80,0 80,0 50,0 D4 70,0 0 80,0 70,0 70,0 50,0 D16 40,0 60,0 50,0 40,0 40,0 30,0 CLN3024A 0 0 66.7 0 0 33,0 Gadeeva 05-8 33,0 0 33,0 22,2 0 16,7 D5 90,9 90,9 81,8 90,9 90,9 90,9 Tất cả các dòng nghiên cứu đều phản ứng dương với marker TG318 (nằm trên NST số 5 trong loài L. Histurum), đặc biệt là các dòng D17 và D5 có tỷ lệ cá thể phản ứng dương với TG318 tương đối ca o từ 70-90%, trong khi D16 và 2 giống đối chứng lại cho tỷ lệ thấp chỉ 30-40%. Điều này chứng tỏ khả năng D17, D5 có quan hệ với loài L. histurum là rất lớn. Trong 7 dòng giống nghiên cứu thì hầu hết đều có phản ứng dương với TG958, TG635. Tuy nhiên mức độ phản ứng giữa các dòng và giữa các cá thể trong cùng dòng là khác nhau phụ thuộc vào bản chất di truyền của từng cá thể riêng biệt. Dựa vào mức độ phản ứng với các cặp primer, các dòng nghiên cứu có thể phân thành 3 nhóm: 12 Nhóm 1: Khả năng cao có chứa các gien bất dục, nhóm này gồm D4, D5, D16, D17. Nhóm 2: Khả năng thấp có chứa các gien bất dục, điển hình là dòng CLN3024A Nhóm 3: Các dòng D9 và Gadeeva 05-8 có tỉ lệ cây xuất hiện phản ứng dương với PCR ở mức trung gian giữa nhóm 1 và nhóm 2. Kết quả này cho thấy để phát triển nguồn vật liệu bất dục từ các quần thể của các dòng nghiên cứu thì cần thiết phải áp dụng triệt để phương pháp chọn lọc cá thể và tự thụ tuyệt đối, ngoài ra việc xuất hiện các cá thể có phản ứng đồng thời hầu hết các marker là điều kiện hết sức thuận lợi để phát triển các dòng cà chua bất dục đực sau này. 3.2. Nghiên cứu xác định một số thông số kỹ thuật cho việc xác lập quy trình định hướng sản xuất hạt giống lai cà chua sử dụng dòng mẹ có vòi nhụy dài , mẫn cảm với GA3 3.2.1 Ảnh hưởng của thời vụ và điều kiện trồng trọt đến đặc điểm ra hoa của các mẫu giống cà chua có vòi nhụy vươn dài mẫn cảm với GA3. Thí nghiệm đánh giá 5 dòng cà chua có vòi nhụy vươn dài, mẫn cảm với GA3 D4, D5, D9, D16, D17 được chọn thuần từ các mẫu giống CLN2498E, CLN2768-21, CLN-VRQ7, Gadeeva 04–5, MTĐ-98-4 trong các điều kiện ngoài đồng và nhà lưới. Bảng 3.16 Tỷ lệ hoa vươn dài vòi nhụy của các dòng cà chua có vòi nhụy mẫn cảm với GA3 ở các thời vụ khác nhau trong điều kiện ngoài đồng (%) Thời vụ trồng Dòng 15/9 15/10 15/11 15/12 15/1 15/2 Nhiệt độ Tb 27,6±1,5 25,2±2,4 20,8±3,2 17,58±3,1 18,12±3,4 21,9±4,1 Ẩm độ Tb 76,4±6,0 77,9±9,0 81±8,91 76,8±10,5 73,8±12,8 81,7±8,8 D4 58,0±6,3 48,1±6,8 45,2±8,1 40,4±7,5 57,1±6,0 62,1±8,1 D5 60,6±5,6 59,0±6,8 55,7±8,4 46,1±5,5 56,8±6,1 73,0±9,3 D9 76,2±7,3 66,7±6,4 64,6±5,8 55,0±6,8 60,2±5,5 72,1±5,9 D16 62,3±7,4 47±8,5 48,0±11,0 44,7±9,8 51,9±9,4 60,9±9,8 D17 64,7±5,2 55,4±4,2 51,5±4,8 48,5±4,2 53,4±4,0 63,4±6,2 Kết quả theo dõi thể hiện ở bảng 3.1 6 và 3.17 cho thấy: Tỷ lệ hoa có vòi nhụy dài ở tất cả các dòng biến đổi mạnh theo thời vụ trồng và điều kiện trồng. Thời vụ trồng vào 15/9, 15/2 cho tỷ lệ hoa có vòi nhụy vươn dài đạt cao nhất ở tất cả các dòng từ 58 -76%. Trong 5 dòng cà 13 chua được đánh giá dòng D9, D5 cho tỷ lệ hoa có vòi nhụy vươn dài cao nhất ở tất cả các thời vụ đạt từ 50-75%. Trong điều kiện nhà lưới tỷ lệ hoa có vòi nhụy vươn dài có xu hướng tăng cao hơn so với điều kiện ngoài đồng . Mức tăng trung bình từ 5-20% ở tất cả các thời vụ trồng. Trong các thời vụ trồng, thời vụ trồng 15/12 cho độ vươn dài vòi nhụy là cao nhất, điều này dường như trái ngược với tỷ lệ hoa có vòi nhụy vươn dài. Có thể cường độ ánh sáng yếu của thời vụ cuối đông, đầu xuân đã thúc đẩy sự vươn dài ra của vòi n hụy. Bảng 3.17 Tỷ lệ hoa có vòi nhụy vươn dài của các dòng cà chua có vòi nhụy mẫn cảm với GA3 ở các thời vụ khác nhau trong điều kiện nhà lưới (%) Thời vụ trồng Dòng 15/9 15/10 15/11 15/12 15/1 15/2 Nhiệt độ Tb 22,7±1,4 28,9±1,8 21,4±3,0 19,8±2,8 18,6±2,85 22,9±3,4 Ẩm độ Tb 73,2±4,5 73,1±8,2 78,0±7,6 71,2±9,8 70,1±10,3 76,2±7,9 D4 65,7±5,9 55,1±6,2 53,3±7,9 43,4±7,1 63,1±5,7 72,7±8,2 D5 78,6±4,9 63,9±6,5 62,7±7,4 46,2±8,5 65,8±5,6 80,0±8,8 D9 73,3±4,9 58,6±5,5 54,1±5,4 49,7±6,1 59,9±4,8 73,4±5,6 D16 81,3±7,3 72,7±8,0 69,6±9,7 58,8±9,9 66,5±9,0 79,5±9,5 D17 68,7±4,6 62,7±3,0 56,6±4,2 52,5±5,9 59,4±3,6 80,4±4,9 Bảng 3.18. Độ vươn dài vòi nhụy của các dòng cà chua có vòi nhụy mẫn cảm với GA3 trong điều kiện ngoài đồng và nhà lưới Thời vụ trồngDòng 15/9 15/10 15/11 15/12 15/1 15/2 Điều kiện ngoài đồng D4 1,5±0,2 1,6±0,2 1,7±0,2 2,1±0,2 1,8±0,2 1,6±0,2 D5 1,7±0,1 2,2±0,1 2,3±0,2 2,2±0,2 2,2±0,2 2,2±0,1 D9 1,6±0,2 1,7±0,2 1,8±0,2 2,1±0,2 1,7±0,2 1,6±0,2 D16 1,7±0,2 1,9±0,2 2,0±0,2 2,0±0,3 1,9±0,2 1,8±0,2 D17 1,7±0,2 1,8±0,2 1,9±0,2 2,1±0,2 1,7±0,2 1,7±0,2 Điều kiện nhà lưới D4 1,7±0,2 1,7±0,2 1,8±0,2 2,3±0,2 2,3±0,2 1,7±0,2 D5 1,9±0,1 2,1±0,1 2,3±0,2 2,5±0,2 2,3±0,2 2,3±0,1 D9 1,6±0,2 1,7±0,2 1,8±0,2 2,1±0,2 2,2±0,2 1,7±0,2 D16 1,9±0,2 2,0±0,2 2,1±0,2 2,4±0,3 2,3±0,2 2,0±0,2 D17 1,7±0,2 1,8±0,2 1,8±0,2 2,3±0,2 2,1±0,2 1,8±0,2 Nhìn chung, các dòng cà chua đều có xu hướng vươn dài vòi nhụy 14 trong nhà lưới hơn ngoài đồng. Các dòng D5, D16 vẫn là những dòng có vòi nhụy vươn dài nhất đặc biệt là các thời vụ trồng 15/12, 15/1 mức độ vươn dài vòi nhụy đạt trong bình 2,2 -2,3mm. Như vậy, thời vụ trồng và điều kiện trồng trọt cũng góp phần không nhỏ vào việc tăng tỷ lệ hoa có VNVD cũng như độ dài vòi nhụy. Với các dòng cà chua có VNVD, mẫn cảm với GA3 điều kiện thích hợp nhất cho việc biểu hiện tính trạng vòi nhụy dài là thời vụ trồng sớm (15/9) hoặc muộn (15/2) trong điều kiện nhà lưới. 3.2.2 Ảnh hưởng của thời vụ và điều kiện trồng trọt đến tỷ lệ thụ phấn tự nhiên của các dòng mẹ có vòi nhụy vươn dài, mẫn cảm với GA3. Nếu tiến hành lai trong điều kiện ngoài đồng thì tỷ lệ thụ phấn tự nhiên của các dòng mẹ trung bình đạt 14,06%, tỷ lệ này được giảm xuống chỉ còn 6,28% trong điều kiện nhà lưới. Trong đó tỷ lệ thụ phấn tự nhiên đạt thấp nhất trong nhà lưới ở dòng D5, D17 và đạt cao nhất ở dòng D9. Ngoài r a dòng D5, D17 đều cho tỷ lệ thụ phấn tự nhiên thấp ở cả hai điều kiện lai tạo lần lượt 11,39%, 1 3,33% (ngoài đồng) và 3,61%, 4,72% (trong nhà lưới). Bảng 3.20. Tỷ lệ thụ phấn tự nhiên của các dòng mẹ mẫn cảm với GA3 ở một số thời vụ trồng % số cây có dạng lá bình thường Ngoài đồng Trong nhà lướiTHL 15/9 15/10 15/1 15/2 TB 15/9 15/10 15/1 15/2 TB D4/ĐB11 14,44 20,00 11,11 11,2214,19 6,70 11,11 6,70 3,33 6,96 D5/ĐB11 13,33 14,44 8,89 8,89 11,39 4,44 4,45 3,33 2,22 3,61 D9/ĐB11 20,00 17,78 12,22 13,3315,83 8,89 11,11 7,78 4,45 8,06 D16/ĐB11 16,67 17,78 15,56 14,4415,56 11,11 8,89 5,56 6,67 8,06 D17/ĐB11 13,33 15,56 13,33 8,89 13,33 5,56 6,67 4,44 2,22 4,72 TB 15,55 17,11 12,22 11,3614,06 7,34 8,45 5,56 3,78 6,28 3.2.3. Nghiên cứu xác định thời điểm thụ phấn phù hợp của các dòng mẹ có vòi nhụy mẫn cảm với GA3 trong sản xuất hạt giống cà chua lai 3.2.3.1 Đánh giá khả năng thụ phấn tự nhiên của các dòng mẹ có vòi nhụy vươn dài, mẫn cảm với GA3 trong vụ đông xuân 2009-2010. Sự tự thụ của dòng mẹ D5 chỉ xảy ra sau khi hoa bắt đầu nở 2 giờ với tỷ lệ đậu quả rất thấp. Kết quả thí nghiệm được trình bày ở bảng 3.21. 15 Bảng 3.21: Khả năng kết hạt và đậu quả của dòng D5 tại các thời điểm khử đực khác nhau, trong điều kiện vụ đông xuân 2009. TT Công thức Tỷ lệ đậuquả (%) Số quả/cây (quả ) Số hạt quả (hạt ) 1 Khử đực khi hoa bắt đầu nở (7h sáng) 0 0 0 2 Khử đực trước khi hoa nở hoàn toàn 2 giò (8 giờ sáng) 0 0 0 3 Khử đực trước khi hoa nở hoàn toàn 1giờ (9 giờ sáng) 0,72 0,13 3,27 4 Khử đực khi hoa nở hoàn toàn (10 giờ sáng) 5,1 3,83 9,2 5 Khử đực sau khi hoa nở hoàn toàn 1 giờ (11 giờ trưa) 8,62 4,86 12,4 LSD 0,05 0,65 0,89 1,7 CV% 6,0 13,5 9,2 3.2.3.2. Đánh giá ảnh hưởng về mức độ thành thục của hoa dòng mẹ đến chất lượng hạt giống lai F1 trong vụ đông xuân 2009-2010. Bảng 3.23 Ảnh hưởng của tuổi hoa dòng mẹ khi lai đến năng suất hạt lai của tổ hợp lai D5x FM372C trong vụ đông xuân 2009 -2010 TT Công thức Số hạt/quả(hạt) Khối lượng hạt/cây (g) Năng suất hạt (kg/ha) 1 Thụ phấn trước khi hoa bắt đầu nở 12 giờ 62,43 4,02 95,72 2 Thụ phấn trước khi hoa bắt đầu nở 14 giờ 83,56 5,10 129,18 3 Thụ phấn trước khi hoa bắt đầu nở 16 giờ 84,25 5,27 135,49 4 Thụ phấn trước khi hoa bắt đầu nở 18 giờ 73,26 4,14 119,65 5 Thụ phấn trước khi hoa bắt đầu nở 20 giờ 66,53 4,03 111,06 6 Thụ phấn trước khi hoa bắt đầu nở 22 giờ 54,56 3,41 93,34 7 Thụ phấn trước khi hoa bắt đầu nở 24 giờ 54,40 3,35 94,76 8 Thụ phấn ngay khi hoa bắt đầu nở (đ/c) 84,05 5,94 135,23 LSD0,05 6,94 0,37 5,03 CV% 5,5 4,7 2,4 Theo kết quả nghiên cứu (bảng 3.2 3) cho thấy: các công thức thụ phấn cho hoa dòng mẹ trước khi hoa nở từ 18 -24 giờ đều cho số hạt/quả tương đối cao 73,26; 66,53; 54,56 và 54,4 hạt; năng suất hạt lai đạt > 90kg/ha, song thụ phấn vào thời điểm trước khi hoa nở 16 giờ cho số lượng hạt trên quả và năng suất hạt lai cao nhất đạt 84,25 hạt/quả, 5,27g hạt/cây và năng suất 135,49 kg hạt/ha, tương đương với đối chứng là th ụ phấn khi hoa nở (7 h sáng). Như vậy thời điểm phù hợp để thụ phấn cho dòng mẹ cà chua có 16 vòi nhụy vươn dài, mẫn cảm với GA3 là từ khi hoa bắt đầu nở đến trước khi hoa nở 16 giờ. 3.2.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ GA3 đến biểu hiện kiểu hình của các dòng mẹ có vòi nhụy mẫn cảm trong vụ xuân hè 2010. Phun GA3 ở mọi nồng độ đều có tác dụng làm tăng tỷ lệ hoa có VNVD của cả 2 dòng D5, D17. Việc phun GA3 lên các chùm hoa với nồng độ 350 - 400ppm là phù hợp nhất, nó làm tăng tỷ lệ hoa có VNVD đồng thời làm giảm sức sống hạt phấn, góp phần giảm khả năng tự thụ, thuận lợi cho thao tác thụ phấn của các dòng mẹ khi ứng dụng trong sản xuất hạt lai không khử đực. Bảng 3.25: Ảnh hưởng của nồng độ GA3 đến tỷ lệ hoa có vòi nhụy dài của dòng D5, D17 trong vụ xuân hè 2009 D5 D17Dòng mẹ Nồng độ GA3 (ppm) Tổng số hoa phun (hoa) Số hoa có VND (hoa) Tỷ lệ hoa có VND (%) Tổng số hoa phun (hoa) Số hoa có VND (hoa) Tỷ lệ hoa có VND (%) 100 35,33 11,33 32,08 58,67 21,33 36,36 150 46,00 21,33 46,38 63,67 25,00 39,27 200 46,67 26,67 57,14 61,67 34,33 55,68 250 41,33 27,00 65,32 53,67 31,67 59,01 300 43,67 29,67 67,94 50,33 29,67 58,94 350 48,33 35,00 72,41 68,00 53,00 77,94 400 42,67 33,67 78,90 56,00 44,00 78,57 450 45,00 35,33 78,52 66,33 43,33 65,32 500 50,33 36,00 71,52 69,33 40,33 58,17 Nước 47,00 9,67 20,57 63,67 15,67 24,61 LSD0,05 8,4 5,56 Cv% 9,5 5,6 3.3.5 Nghiên cứu ảnh hưởng của tuổi hoa và số lần phun GA3 đến mức độ vươn dài vòi nhụy của các dòng mẹ có vòi nhụy mẫn cảm. Số liệu bảng 3.28 chỉ ra rằng: tỷ lệ hoa có vòi nhụy dài bắt đầu tăng mạnh mẽ trên cả 2 dòng D5 và D17 nếu phun GA3 trước khi hoa nở 5 ngày và đạt cao nhất ở giai đoạn 9-10 ngày trước khi hoa nở. Nếu cung cấp GA3 ở giai đoạn sớm của quá trình phát triển sẽ làm tăng tỷ l ệ hoa có vòi nhụy vươn dài so với phun GA3 ở giai đoạn hoa phát triển hoàn chỉnh. Vì vậy để cho kết quả tốt nhất, với tỷ lệ hoa có vòi nhụy vươn dài lớn nhất thì chúng ta nên phun GA3 2 lần trước khi hoa nở từ 9 -10 ngày , lần thứ nhất cách lần thứ hai 3 ngày. 17 Bảng 3.28. Ảnh hưởng của tuối hoa và số lần phun GA3 đến tỷ lệ hoa có vòi nhụy dài (%) Phun GA3 1 lần Phun GA3 2 lầnSố lần phun Thời điểm phun D5 D17 D5 D17 Trước khi hoa nở 3 ngày 22,62 18,68 28,99 25,58 Trước khi hoa nở 4 ngày 23,08 21,95 31,94 28,06 Trước khi hoa nở 5 ngày 42,50 38,71 59,69 58,06 Trước khi hoa nở 6 ngày 63,00 53,85 65,85 69,83 Trước khi hoa nở 7 ngày 70,51 66,27 76,79 81,13 Trước khi hoa nở 8 ngày 71,88 65,09 78,81 83,04 Trước khi hoa nở 9 ngày 72,04 67,68 80,45 86,99 Trước khi hoa nở 10 ngày 75,00 71,88 82,48 88,28 đ/c (khi hoa nở) 18,60 17,58 28,28 26,84 LSD0,05 6,98 7,07 7,17 5,29 CV% 7,9 8,7 6,7 5,1 3.2.6 Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian bảo quản hạt phấn dòng bố đến năng suất và chất lượng hạt giống cà chua lai F1. Hạt phấn sau khi thu thập tỷ lệ hữu dục đạt 100% ở tất cả các công thức và tỷ lệ này hầu như không giảm trong quá trình bảo quản. (bảng 3.29) Bảng 3.29. Sức sống hạt phấn trước và sau khi bảo quản Tỷ lệ hạt phấn hữu dục (%) Tỷ lệ hạt phấn nảy mầm (%)Chỉ tiêu trước bảo quản sau bảoquản trước bảo quản sau bảo quản Không BQ 100 - 98,6 - BQ thường 1 ngày 100 100 97,5 96,6 BQ thường 2 ngày 100 100 98,3 85,3 BQ thường 3 ngày 100 100 95,8 74,7 BQ lạnh 1 ngày 100 100 97,5 97,0 BQ lạnh 1 ngày 100 100 97,2 87,5 BQ lạnh 1 ngày 100 100 98,5 85,0 LSD0,05 6,99 CV% 4,40 Tuy nhiên tỷ lệ nảy mầm của hạt phấn trên môi trường nhân tạo lại có sự sai khác rõ rệt giữa trước và sau bảo quản, giảm từ 98,6% ở công thức không bảo quản xuống còn 74,7% ở công thức bảo quản ở nhiệt độ phòng trong 3 ngày. Mặc dù vậy các công thức bảo quản hạt phấn ở nhiệt độ mát từ 5-100C vẫn có thể đảm bảo sức sống của hạt phấn thể hiện ở tỷ lệ nảy 18 mầm của hạt phấn đảm bảo từ 85 -97%. Để chủ động cho công tác lai tạo và hạn chế ảnh hưởng của điều kiện khí hậu miền bắc trong vụ đông, có thể tiến hành thu thập phấn hoa của dòng bố từ trước, bảo quản trong nhiệt độ mát từ 2-3 ngày để thụ phấn cho các dòng mẹ mà không ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng hạt lai 3.3 Kiểm chứng con lai F1 được sản xuất bằng quy trình mới , không khử đực dòng mẹ có vòi nhụy vươn dài, mẫn cảm với GA3 3.3.1 Ảnh hưởng của mức độ vươn dài vòi nhụy của các dòng bố mẹ đến con lai F1 3.3.1.1 Con lai giữa dòng bố có vòi nhụy thấp và dòng mẹ có vòi nhụy vươn dài, mẫn cảm với GA3 Bảng 3.31. Ảnh hưởng của độ vươn dài vòi nhụy dòng mẹ đến mức độ vươn dài vòi nhụy của con lai F1. Dòng mẹ Độ vươn dài VN của dòng mẹ+SE (mm) Độ vươn dài VN của dòng bố +SE (mm) Độ vươn dài VN của F1 +SE (mm) Giá trị trung bình của bố mẹ (mm) Giá trị của F1 so với TB bố mẹ (mm) D4 1,92±0,13 -1,87±0,1 0,70±0,05 0,025 0,675 D5 2,07±0,12 0,62±0,02 0,1 0,52 D9 1,74±0,11 0,77±0,03 -0,065 0,835 D16 1,66±0,14 0,32±0,03 -0,105 0,425 D17 1,95±0,12 0,60±0,02 0,04 0,56 Các dòng mẹ có độ vươn dài vòi nhụy khác nhau từ 1,66 – 2,07mm, dòng bố có dạng vòi nhụy thấp, đã cho các con lai có độ vươn dài vòi nhụy từ 0,32 - 0,77mm, cao hơn trung bình của 2 bố mẹ từ 0,41 đến 0,82mm Nhìn chung: tất cả các F1 đều có mức độ vươn dài vòi nhụy thấp <1mm, vì vậy tỷ lệ đậu quả của F1 không bị ảnh hưởng bởi yếu tố di truyền từ tính trạng vòi nhụy dài của dòng mẹ. Như vậy dòng mẹ có mức độ vươn dài vòi nhụy ở mức 3-2, tỷ lệ đậu quả, năng suất của con lai F1 hầu như không bị ảnh hưởng, kết quả này phù hợp với các công bố của Scott J. W. & et al. (1980), Atanassova, B.,Georgiev Hr. (2007). 3.3.1.2 Con lai của dòng bố có mức độ vòi nhụy vươn dài khác nhau và dòng mẹ có vòi nhụy mẫn cảm với GA3. Kết quả thu được trong bản g 3.33