Luận văn Nghiên cứu các đặc điểm nông sinh học của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ và đánh giá khả năng kết hợp của các dòng bố mẹ

140 trang yendo 5220

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Luận văn Nghiên cứu các đặc điểm nông sinh học của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ và đánh giá khả năng kết hợp của các dòng bố mẹ", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

luan_van_nghien_cuu_cac_dac_diem_nong_sinh_hoc_cua_cac_to_ho.doc

Nội dung text: Luận văn Nghiên cứu các đặc điểm nông sinh học của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ và đánh giá khả năng kết hợp của các dòng bố mẹ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI  NGUYỄN THỊ HIỀN NGHIÊN CỨU CÁC ĐẶC ĐIỂM NÔNG SINH HỌC CỦA CÁC TỔ HỢP LAI CÀ CHUA QUẢ NHỎ VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KẾT HỢP CỦA CÁC DÒNG BỐ MẸ LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành: Di truyền và chọn giống cây trồng Mã số : 60.62.05 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. NGUYỄN HỒNG MINH HÀ NỘI - 2012
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả được nghiên cứu trong luận văn này là hoàn toàn trung thực và chưa được sử dụng trong bảo vệ bất kì một học vị nào. Tôi xin cam đoan mọi sự giúp đỡ để tôi hoàn thành luận văn này đã được cảm ơn và các trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả luận văn NGUYỄN THỊ HIỀN i
LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS. TS Nguyễn Hồng Minh – cán bộ giảng dạy bộ môn Di truyền – Chọn giống cây trồng, Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội đã tận tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình hoàn thành luận văn của mình. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Bộ môn Di truyền – chọn giống cây trồng và Viện Sau đại học – trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội; cùng cán bộ, công nhân trong Trung tâm nghiên cứu và phát triển giống rau chất lượng cao – trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội đã tạo điều kiện giúp đỡ, hướng dẫn tôi hoàn thành tốt đề tài này. Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, người thân, bạn bè đã luôn ủng hộ, giúp đỡ, động viên tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu. Tác giả luận văn NGUYỄN THỊ HIỀN ii
MỤC LỤC Lời cam đoani Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục các chữ viết tắt viii Danh mục bảng ix Danh mục hình xii 1MỞ ĐẦU1 1.1 Đặt vấn đề1 1.2 Mục đích và yêu cầu3 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU4 2.1 Nguồn gốc, phân loại và giá trị của cây cà chua 4 2.2 Yêu cầu ngoại cảnh của cây cà chua 9 2.3 Nghiên cứu về ưu thế lai và khả năng kết hợp 12 2.4 Tình hình sản xuất cà chua ở Việt Nam và trên thế giới 18 2.5 Một số nghiên cứu về chọn tạo giống cà chua trên thế giới và ở Việt Nam 24 3 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 36 3.1 Vật liệu nghiên cứu 36 3.2 Nội dung nghiên cứu 36 3.3 Thời gian và địa điểm nghiên cứu 37 3.4 Phương pháp nghiên cứu 37 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 44 4.1 Các giai đoạn sinh trưởng chủ yếu của các tổ hợp lai cà chua vụ thu đông 2011 44 4.1.1 Thời gian từ trồng đến ra hoa, đậu quả 44 iii
4.1.2 Thời gian từ trồng đến bắt đầu chín 46 4.2 Động thái tăng trưởng chiều cao cây và số lá của các tổ hợp lai 47 4.2.1 Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các tổ hợp lai 47 4.2.2 Động thái tăng trưởng số lá của các tổ hợp lai 49 4.3 Một số đặc điểm cấu trúc cây của các tổ hợp lai 51 4.3.1 Chiều cao từ gốc đến chùm hoa 1 51 4.3.2 Số đốt từ gốc đến chùm hoa đầu tiên 51 4.3.3 Chiều cao cây 53 4.4 Một số tính trạng hình thái và đặc điểm nở hoa 53 4.4.1 Màu sắc lá 53 4.4.2 Mức độ phân cành 53 4.4.3 Dạng chùm hoa 54 4.4.4 Đặc điểm nở hoa 54 4.5 Tình hình nhiễm virus và một số sâu bệnh hại của các tổ hợp lai trên đồng ruộng 54 4.5.1 Tình hình nhiễm virus 54 4.5.2 Một số sâu bệnh hại khác 55 4.6 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất. 57 4.6.1 Tỷ lệ đậu quả của các tổ hợp lai 57 4.6.2 Số chùm quả trên cây 59 4.6.3 Số quả trên cây 59 4.6.4 Khối lượng trung bình quả 60 4.6.5 Năng suất cá thể 60 4.7 Đặc điểm hình thái quả của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ vụ thu đông năm 2011 62 4.7.1 Màu sắc vai quả xanh 64 4.7.2 Màu sắc quả chín 64 4.7.3 Hình dạng quả 64 iv
4.7.4 Số hạt trên quả 65 4.7.5 Số ngăn hạt trên quả 65 4.7.6 Độ dày thịt quả 66 4.7.7 Độ tách rời ở cuống quả 66 4.8 Chỉ tiêu đặc điểm chất lượng quả 67 4.8.1 Đặc điểm thịt quả 68 4.8.2 Độ ướt thịt quả 68 4.8.3 Khẩu vị 68 4.8.4 Độ nứt quả 69 4.8.5 Độ Brix 69 4.9 Phân tích tương quan giữa một số tính trạng của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ vụ thu đông 2011 70 4.10 Đánh giá khả năng kết hợp của các dòng cà chua nghiên cứu 70 4.10.1 Khả năng kết hợp của các dòng cà chua nghiên cứu theo tính trạng tỷ lệ đậu quả 71 4.10.2 Khả năng kết hợp của các dòng cà chua nghiên cứu theo tính trạng tổng số quả trên cây 72 4.10.3 Khả năng kết hợp của các dòng cà chua nghiên cứu theo tính trạng khối lượng trung bình quả 73 4.10.4 Khả năng kết hợp của các dòng cà chua nghiên cứu theo tính trạng năng suất cá thể 74 4.10.5 Khả năng kết hợp của các dòng cà chua nghiên cứu theo tính trạng độ brix 75 4.11 Đánh giá các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ triển vọng vụ thu đông 2011 76 4.12 Các giai đoạn sinh trưởng chủ yếu của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ vụ Xuân Hè 2012 78 4.12.1 Thời gian từ trồng đến ra hoa, đậu quả 78 4.12.2 Thời gian từ trồng đến quả bắt đầu chín và chín rộ 78 v
4.13 Động thái tăng trưởng chiều cao cây và số lá của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ vụ xuân hè 2012 79 4.13.1 Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các tổ hợp lai 79 4.13.2 Động thái tăng trưởng số lá của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ vụ Xuân Hè 2012 81 4.14 Một số đặc điểm cấu trúc cây của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ vụ xuân hè 2012 82 4.14.1 Chiều cao từ gốc đến chùm hoa thứ nhất 82 4.14.2 Số đốt từ gốc đến chùm hoa thứ nhất 83 4.14.3 Chiều cao cây 83 4.15 Một số tính trạng hình thái và đặc điểm nở hoa của các tổ hợp lai cà chua vụ xuân hè 2012 83 4.15.1 Màu sắc lá, dạng chùm hoa và đặc điểm nở hoa 83 4.15.1 Màu sắc lá, dạng chùm hoa và đặc điểm nở hoa 84 4.15.2 Màu sắc quả 84 4.16 Tỷ lệ đậu quả của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ vụ xuân hè 2012 84 4.17 Tình hình nhiễm virus và một số sâu bệnh hại trên đồng ruộng của các tổ hợp lai trong vụ xuân hè 2012 86 4.17.1 Tình hình nhiễm virus 86 4.17.2 Một số sâu bệnh hại khác 87 4.18 Các yếu tố cấu thành năng suất các tổ hợp lai vụ xuân hè 2012 87 4.18.1 Số chùm quả trên cây 87 4.18.2 Số quả trên cây 88 4.18.3 Khối lượng trung bình quả 88 4.19 Năngsuất của các tổ hợp lai cà quả nhỏ chua vụ xuân hè 2012 88 4.19.1 Năng suất cá thể 88 4.19.2 Năng suất ô thí nghiệm của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ vụ xuân hè 2012 89 vi
4.19.3 Năng suất tấn/ha của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ vụ Xuân Hè 2012 89 4.20 Một số đặc điểm hình thái và chất lượng quả 90 4.20.1 Một số đặc điểm hình thái quả 90 4.20.2 Một số đặc điểm về chất lượng quả 91 4.21 Tuyển chọn các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ triển vọng vụ Xuân Hè 2012 92 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 94 5.1 Kết luận 94 5.2 Đề nghị 95 TÀI LIỆU THAM KHẢO 96 PHỤ LỤC 102 vii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT AVRDC Trung tâm nghiên cứu rau Châu Á CCC Chiều cao cây D Đường kính quả DDTQ Độ dày thịt quả Đ/C Đối chứng H Chiều cao quả I Chỉ số hình dạng quả KLTB Khối lượng trung bình quả KNKH Khả năng kết hợp KNKHC Khả năng kết hợp chung KNKHR Khả năng kết hợp riêng NSCT Năng suất cá thể STT Số thứ tự TGC Thời gian chín TGDQ Thời gian đậu quả TGRH Thời gian ra hoa THL Tổ hợp lai TLDQ Tỷ lệ đậu quả TLNB Tỷ lệ nhiễm bệnh TSQ Tổng số quả VCLTCTP Viện cây lương thực cây thực phẩm VNCRQ Viện nghiên cứu rau quả ĐG Đơn giản TT Tập trung PT Phức tạp viii
DANH MỤC BẢNG STT Tên bảng Trang 2.1 Thành phần hoá học của 100g quả cà chua 7 2.2 Tình hình sản suất cà chua trên thế giới (từ 2000-2009) 19 2.3 Sản lượng cà chua trên thế giới và mười nước đứng đầu thế giới 20 2.4 Diện tích, năng suất, sản lượng cà chua của Việt Nam từ năm 2004 - 2009. 21 2.5 Diện tích, năng suất và sản lượng cà chua của 10 tỉnh sản xuất lớn nhất trong 2 năm 2008 - 2009. 22 4.1 Thời gian các giai đoạn sinh trưởng của các tổ hợp lai cà chua vụ thu đông 2011 45 4.2.1 Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ vụ Thu Đông 2011 47 4.2.2 Động thái tăng trưởng số lá của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ vụ thu đông 2011 49 4.3 Đặc điểm cấu trúc cây của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ vụ Thu Đông 2011 52 4.4 Tình hình nhiễm bệnh virus của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ trên đồng ruộng vụ thu đông 2011 56 4.5.1 Tỷ lệ đậu quả của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ vụ Thu Đông 2011 58 4.5.2 Các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ vụ thu đông 2011 61 4.6 Một số đặc điểm hình thái quả của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ vụ thu đông năm 2011 63 4.7 Một số chỉ tiêu về chất lượng quả của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ vụ thu đông năm 2011 67 4.8 Phân tích tương quan giữa một số tính trạng của các hợp lai cà chua quả nhỏ vụ thu đông 2011 70 ix
4.9.1 Khả năng kết hợp của các dòng cà chua nghiên cứu theo tính trạng tỷ lệ đậu quả 71 4.9.2 Khả năng kết hợp của các dòng cà chua nghiên cứu theo tính trạng tổng số quả trên cây 72 4.9.3. Khả năng kết hợp của các dòng cà chua nghiên cứu theo tính trạng khối lượng trung bình quả 73 4.9.4. Khả năng kết hợp của các dòng cà chua nghiên cứu theo tính trạng năng suất cá thể 74 4.9.5 Khả năng kết hợp của các dòng cà chua nghiên cứu theo tính trạng độ brix 75 4.10.1 Tiêu chuẩn chọn lọc trên 6 tính trạng 76 4.10.2 Kết quả ba lần chọn theo chỉ số chọn lọc vụ thu đông 2011 77 4.10.3 Một số đặc điểm của các tổ hợp lai triển vọng ở vụ sớm thu đông 2011 theo chương trình Selection index 77 4.11 Thời gian các giai đoạn sinh trưởng của các tổ hợp lai cà chua vụ xuân hè 2012 78 4.12.1 Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ vụ xuân hè 2012 79 4.12.2 Động thái tăng trưởng số lá của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ vụ xuân hè 2012 81 4.13 Một số đặc điểm cấu trúc cây của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ vụ xuân hè 2012 82 4.14 Một số tính trạng hình thái và đặc điểm nở hoa của các tổ hợp lai cà chua vụ xuân hè 2012 83 4.15 Tỷ lệ đậu quả của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ vụ xuân hè 2012 85 4.16 Tình hình nhiễm virus của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ vụ xuân hè 2012 86 x
4.17 Các yếu tố cấu thành năng suất các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ vụ xuân hè 2012 87 4.18 Năng suất của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ vụ xuân hè 2012 88 4.19.1 Một số đặc điểm về hình thái quả, độ brix của các tổ hợp lai vụ xuân hè 2012 91 4.19.2 Một số đặc điểm về chất lượng quả của tổ hợp lai vụ xuân hè 2012 92 4.20.1 Bảng mục tiêu 92 4.20.2 Bảng tóm tắt phần lựa chọn 93 4.20.3 Tóm tắt một số đặc điểm của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ triển vọng vụ Xuân Hè 2012 93 xi
DANH MỤC HÌNH STT Tên hình Trang 4.1 Động thái tăng trưởng chiều cao cây của một số tổ hợp lai cà chua quả nhỏ vụ thu đông năm 2011 48 4.2 Động thái tăng trưởng số lá của một số tổ hợp lai cà chua quả nhỏ vụ thu đông 2011. 50 4.3 Năng suất cá thể của một số tổ hợp lai cà chua quả nhỏ vụ Thu Đông 2011 62 4.4 Động thái tăng trưởng chiều cao cây của một số tổ hợp lai cà chua vụ xuân hè 2012 80 4.5 Động thái tăng trưởng số lá của một số tổ hợp lai cà chua quả nhỏ vụ xuân hè 2012 81 4.6 Năng suất cá thể của một số tổ hợp lai cà chua quả nhỏ vụ xuân hè 2012 89 4.7 Năng suất tấn/ha của một số tổ hợp lai cà chua quả nhỏ vụ xuân hè 2012 90 xii
1. MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Rau là nguồn thực phẩm không thể thiếu trong mỗi bữa ăn hàng ngày của con người trên thế giới. Nó cung cấp vitamin (A, B, C, E, PP ) là những chất quan trọng trong quá trình phát triển của cơ thể. Các chất khoáng trong rau chủ yếu là Ca, P, Fe là những chất cấu tạo nên máu và xương nó còn có tác dụng làm tăng khả năng đồng hoá protein. Trong rau còn chứa rất nhiều chất xơ làm tăng khả năng tiêu hoá và có tác dụng nhuận tràng. Ngày nay, đời sống của con người ngày càng được nâng cao thì nhu cầu về chủng loại rau càng phong phú và đa dạng, đầy đủ về số lượng, tốt về chất lượng, và đảm bảo sức khỏe cho con người. Các nhà khoa học trên thế giới cũng như ở Việt Nam đang có những công trình nghiên cứu rất thiết thực về cây rau để đáp ứng được những yêu cầu trên. Cà chua là một trong số những cây rau đang được chú ý bởi những lợi ích về sức khoẻ cũng như ý nghĩa về kinh tế. Cây cà chua (Lycopersicon esculentum Mill) là cây thuộc họ cà (Solanaceae) có nguồn gốc từ Nam Mỹ có giá trị dinh dưỡng cao. Trong quả cà chua chín có các loại vitamin A, B6, C , đạm, đường, các axit hữu cơ dưới dạng muối citrat, malat, ngoài ra nó còn chứa các chất khoáng như Ca, Fe, P, K, Mg Quả cà chua được sử dụng ở nhiều phương thức khác nhau: Có thể dùng ở dạng salat, chế biến các món ăn, làm quả tươi ở món tráng miệng, cà chua đóng hộp nguyên quả, tương cà chua Cà chua tươi và các sản phẩm chế biến không những là các mặt hàng có giá trị, mang lại hiệu quả kinh tế và giá trị dinh dưỡng cao mà còn có giá trị quan trọng về mặt y học. Cà chua có thể giúp bảo vệ những người nghiện thuốc lá khỏi nguy cơ bị bệnh phổi. Lycopen trong quả cà chua có tác động mạnh đến việc giảm sự phát triển nhiều loại ung thư: tiền liệt tuyến, ung thư ruột kế, ung thư trực tràng, nhồi máu cơ tim. 1
Ở Việt Nam cây cà chua đã được trồng từ rất lâu đời, ngày nay cà chua vẫn là loại rau ăn quả chủ lực được nhà nước ưu tiên phát triển. Diện tích trồng cà chua tập trung tại các tỉnh đồng bằng Sông Hồng như Hà Nội, Hải Dương, Thài Bình, Hải Phòng, Hưng Yên, Hà Tây, Nam Định Hiện nay có một số giống chịu nhiệt mới lai tạo chọn lọc có thể trồng tại miền Trung, Tây Nguyên và Nam Bộ nên diện tích ngày càng được mở rộng. Nhiều giống cà chua lai ghép chất lượng tốt được phát triển mạnh ở Đà Lạt, Lâm Đồng. Một số giống cà chua chất lượng đã được xuất khẩu ra thị trường thế giới. Ở miền Bắc nước ta, cà chua thích hợp trồng vào vụ thu đông là vụ chính trong năm. Cà chua trồng vụ xuân hè không chỉ thỏa mãn nhu cầu cà chua trái vụ của người tiêu dùng mà còn cung cấp nguyên liệu liên tục cho các nhà máy chế biến, tạo công ăn việc làm cho lao động nông thôn, đem lại hiệu quả kinh tế cao. Tuy nhiên, cà chua trồng trái vụ gặp rất nhiều khó khăn như nhiệt độ, ẩm độ cao, mưa nhiều không thuận lợi cho cây cà chua sinh trưởng, phát triển, thụ phấn thụ tinh gặp khó khăn, cây dễ nhiễm các loại sâu bệnh hại. Cà chua quả nhỏ dễ trồng, trồng được nhiều vụ trong năm, sai quả với giá bán thường cao gấp 2-3 lần cà chua thông thường, nó còn cho khả năng thu quả kéo dài nên hiệu quả kinh tế đưa lại rất cao. Tuy nhiên những nghiên cứu về giống cà chua quả nhỏ ở nước ta chưa nhiều, trên thị trường có một số ít các giống tốt như: VR2, TN061, giống lai F1 TN040, giống lai F1 Thúy Hồng 1657, HT144. Vì những lí do trên để góp phần làm phong phú thêm cho bộ giống cà chua quả nhỏ, được sự cho phép của khoa Nông học, Bộ môn Di truyền- Chọn Giống dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Nguyễn Hồng Minh chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài : “Nghiên cứu các đặc điểm nông sinh học của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ và đánh giá khả năng kết hợp của các dòng bố mẹ.” 2
1.2 Mục đích và yêu cầu 1.2.1. Mục đích - Đánh giá đặc điểm nông sinh học của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ, xác định khả năng kết hợp của các dòng bố mẹ, rút ra dòng có khả năng kết hợp tốt ở vụ thu đông. - Tuyển chọn ra các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ ưu tú ở vụ thu đông và xuân hè. 1.2.2. Yêu cầu - Đánh giá khả năng sinh trưởng, cấu trúc cây, năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ ở hai vụ trồng khác nhau. - Đánh giá tình hình nhiễm một số bệnh hại trên đồng ruộng. - Đánh giá một số đặc điểm hình thái quả, một số chỉ tiêu về chất lượng quả của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ ở hai thời vụ. - Đánh giá khả năng kết hợp của các dòng cà chua quả nhỏ ở vụ thu đông. 3
2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 2.1 Nguồn gốc, phân loại và giá trị của cây cà chua 2.1.1 Nguồn gốc Theo nhiều nghiên cứu cây cà chua (Lycopersicon esculentum Mill) có nguồn gốc vùng Nam Mỹ dọc theo bờ biển Thái Bình Dương từ quần đảo Galapagos tới Chile.[9] Theo nhiều tài liệu nghiên cứu của tác giả Decandole (1884 Muller(1940), Luck will (1943) Jenkin (1948) thì cà chua trồng hiện nay có nguồn gốc từ Pêru, Ecuado Bolovia. Ngoài ra cà chua còn có nguồn gốc ở quần đảo Ấn Độ, Philippin Hiện nay người ta tìm thấy ở các vùng núi thuộc Trung và Nam Mỹ rất nhiều dạng cà chua dại và bán dại. Đa số tác giả cho rằng trong tiến hoá đã xẩy ra quá trình đột biến liên quan đến sự liên kết ở noãn hình thành dạng quả lớn, theo Leslry(1926) dạng kích thước quả lớn được kiểm tra bởi hai gen lặn. Theo Stuble(1967) kết quả tích luỹ dần các gen đột biến (lặn) ở dạng dại L. esc.var.pimpinellifolium đã xuất hiện cà chua trồng. Jenkin (1948) đã đề xuất hai hướng tiến hoá về kích thước và hình dạng quả. Một hướng liên quan đến việc phát triển kích thước ô hạt, hạt và thịt quả, kết quả hình thành quả hình mận, hình lê và các dạng quả hình dài khác. Hướng thứ hai ở noãn xẩy ra sự liên kết các ô hạt làm quả phát triển về đường kính, hình thành dạng quả lớn có nhiều ô hạt. Theo Brezhnev (1964) dạng hạt quả lớn hình thành do liên kết tiến hoá tăng kích thước và kích thước số lượng và ô hạt ở noãn Nguồn gốc cà chua trồng trọt đến nay vẫn còn nhiều tranh cãi. Song nhiều bằng chứng về khảo cổ học, thực vật học, ngôn ngữ học và lịch sử đã thừa nhận Mêhicô là trung tâm thuần hoá của cà chua trồng. Ở Mêhicô người ta tìm thấy sự đa dạng về di truyền của cà chua là lớn nhất. 4
Cà chua du nhập vào Việt Nam từ thời thực dân Pháp chiếm đóng, tức là vào khoảng hơn 100 năm trước đây, và được người dân thuần hóa trở thành cây bản địa [9]. Từ đó cùng với sự phát triển của xã hội thì cây cà chua đang ngày càng trở thành một cây trồng có giá trị kinh tế và giá trị sử dụng cao ở Việt Nam. 2.1.2 Phân loại Cà chua (Lycopersicon esculentum Mill) thuộc họ cà (Solaneceae), chi Lycopersicon. Có bộ nhiễm sắc thể 2n=24 và gồm có 12 loài. Trên thế giới đã có nhiều tác giả nghiên cứu về phân loại cà chua và lập thành hệ thống phân loại theo quan điểm riêng của mình. Những công trình chủ yếu về sự phân loại cà chua có thể thấy rõ qua các tác giả sau: Theo H.J.Muller (1940) thì loài cà chua trồng trọt hiện nay thuộc chi phụ Eulycopersicon C.H.Muller. Tác giả phân loại chi phụ này thành 7 loài, loài cà chua trồng trọt hiện nay (Lycopersicon esculentum Mill) thuộc loài thứ 1. Daskalov (1941) phân loại Lycopersicon thành 2 loài, cà chua trồng hiện nay thuộc loài thứ 2. Bailey- Dillingen (1956) thì phân loại (Lycopersicon Mill) thành 7 loài. Cà chua trồng thuộc loài thứ 7, trong loài thứ 7 có 10 biến chủng khác nhau [2] Có nhiều quan điểm khác nhau về việc phân loại cà chua nhưng hiện nay hệ thống phân loại của Breznep (1964) được sử dụng đơn giản và rộng rãi nhất. Chi Lycopersicon Tourn được phân làm 3 loài thuộc 2 chi phụ: Subgenus 1 - Eriopersicon Subgenus 2 - Eulycopersicon Chi phụ Eriopersicon: dạng cây 1 năm hoặc nhiều năm, gồm các dạng quả có lông, màu trắng, xanh lá cây hay vàng nhạt, có các vệt màu antoxyan hay xanh thẫm. Hạt dày không có lông, màu nâu chi phụ này có 2 loài gồm 5 loại hoang dại: L. cheesmanii, L. chilense, L. glandulosum, L. hirsutum, L. peruvianum. - Lycopersicun hisrutum Humb: Đây là loại cây ngày ngắn, quả chỉ 5
hình thành trong điều kiện chiếu sáng trong ngày 8-10 h/ngày, quả chín xanh, có mùi đặc trưng. - Lycopersicum peruviarum Mill: loại này thường mọc ở miền Nam Pêru, bắc Chilê, có xu hướng thụ phấn chéo cao hơn so với loài Lycopersicon esculentum Mill. Trong điều kiện ngày ngắn cây ra quả tốt hơn ngày dài, nó không có đặc tính của L. hisrutum, có khả năng chống bệnh cao hơn các loài khác. Chi phụ Eulycopersicon: là dạng cây 1 năm, quả không có lông, màu đỏ hoặc màu đỏ vàng, hạt mỏng, rộng Chi phụ này có một loài là L.Esculentum.Mill. Loài này gồm 3 loài phụ là: - L. Esculentum. Mill. Ssp. spontaneum Brezh (cà chua hoang dại). - L. Esculentum. Mill. Ssp. subspontaneum Brezh (cà chua bán hoang dại). - L. Esculentum. Mill. Ssp. Cultum (cà chua trồng) : là loại lớn nhất, có các biến chủng có khả năng thích ứng rộng, được trồng khắp thế giới. Brezhnev đã chia loài phụ này thành biến chủng sau: + L. Esculentum var. Vulgare (cà chua thông thường) biến chủng này chiếm 75% cà chua trồng trên thế giới. Bao gồm các giống có thời gian sinh trưởng khác nhau với trọng lượng quả từ 50 đến trên 100g. Hầu hết những giống cà chua đang được trồng ngoài sản xuất đều thuộc nhóm này. + L.Esculentum var. Grandifolium: Cà chua lá to, cây trung bình, lá láng bóng, số lá trên cây từ ít đến trung bình. + L.Esculentum var. Validum: cà chua anh đào cà chua thân bụi, thân thấp, thân có lông tơ, lá trung bình, cuống ngắn, mép cong. + L.Esculentum var.Pyriforme : cà chua hình quả lê, sinh trưởng vô hạn [1] 2.1.3 Giá trị dinh dưỡng và giá trị y học Cà chua là loại rau ăn quả có giá trị dinh dưỡng cao, chứa nhiều gluxit, nhiều axit hữu cơ và nhiều loại vitamin cần thiết cho cơ thể con người. 6
Bảng 2.1: Thành phần hoá học của 100g quả cà chua Thành phần Quả chín tự nhiên Nước ép tự nhiên Nước 93,76g 93,9g Năng lượng 21Kcal 17Kcal Chất béo 0,33g 0,06g Protein O,85g 0,76g Carbohydrates 4,46g 4,23g Chất xơ 1,10g 0,40g Kali 223mg 220mg Photpho 24mg 19mg Magie 11mg 11mg Canxi 5mg 9mg Vitamin C 19mg 18,30mg Vitamin A 623IU 556IU Vitamin E 0,38mg 0,91mg Niacin 0,628mg 0,67mg Theo : USDA Nutrient Data Base Theo Ersakov và Araximovich (1952) thành phần của cà chua như sau: trọng lượng chất khô là 5 - 6% trong đó đường dễ tan chiếm 3%, axit hữu cơ 0,5%, xenlulo 0,84%, chất keo 0,13%, protein 0,95%, lipit thô 0,2%, chất khoáng 0,6%. Hàm lượng Vitamin C trong quả tươi chiếm 17 - 35,7mg (dẫn theo Tạ Thu Cúc, 1985). Mỗi ngày con người sử dụng 100-200g cà chua sẽ thoả mãn nhu cầu về Vitamin và các chất khoáng cần thiết [6]. Không những có giá trị to lớn về mặt dinh dưỡng mà cây cà chua còn có giá trị trong y học. Theo Võ Văn Chi (1997), cà chua có vị ngọt, tính mát, có tác dụng tạo năng lượng, tăng sức sống, làm cân bằng tế bào, giải nhiệt, chống hoại huyết, kháng khuẩn, chống độc, kiềm hoá máu có dư axit, hoà tan ure, thải ure, điều hoà bào tiết, giúp tiêu hoá dễ dàng các loại bột và tinh bột. 7
Dùng ngoài để chữa trứng cá, mụn nhọt, viêm tấy và dùng lá để trị vết đốt của sâu bọ. Chất tomarin chiết xuất từ lá cà chua khô có tác dụng kháng khuẩn, chống nấm, diệt một số bệnh hại cây trồng. Trong cà chua còn có chất Lycopen - thành phần tạo nên màu đỏ của quả cà chua - giúp giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch. Hàm lượng chất này nhiều hay ít phụ thuộc vào độ chín của quả và chủng loại cà chua. Đây là một chất oxi hóa tự nhiên mạnh gấp 2 lần so với beta-caroten và gấp 100 lần so với vitamin E. Lycopen liên quan đến vitamin E đã được chứng minh là có thể ngăn ngừa ung thư vú, ung thư tiền liệt tuyến. Ngoài ra nếu sử dụng nhiều cà chua thì tỉ lệ ơoxi hóa làm hư các cấu trúc sinh hóa của AND giảm xuống thấp nhất [6], [9]. 2.1.4 Giá trị kinh tế Cà chua là cây trồng được trồng với diện tích lớn nhất trong các cây rau. Đối với nhiều nước trên thế giới thì cây cà chua là một cây trồng mang lại hiệu quả kinh tế rất cao và là mặt hàng xuất khẩu quan trọng. Theo FAO (1999) Đài Loan hàng năm xuất khẩu cà chua tươi với tổng trị giá là 952000 USD và 48000 USD cà chua chế biến. Lượng cà chua trao đổi trên thị trường thế giới năm 1999 là 36,7 tấn trong đó cà chua được dùng ở dạng ăn tươi chỉ 5-7%. Ở Mỹ (1997) tổng giá trị sản xuất 1ha cà chua cao hơn gấp 4 lần so với lúa nước, 20 lần so với lúa mì [38]. Ở Việt Nam mặc dù cà chua mới được trồng khoảng trên 100 năm nay nhưng nó đã trở thành một loại rau phổ biến và được sử dụng rộng rãi. Theo số liệu điều tra của phòng nghiên cứu thị trường Viện nghiên cứu rau quả, sản xuất cà chua ở đồng bằng sông Hồng cho thu nhập bình quân 42,0 - 68,4 triệu đồng/ha/vụ với mức lãi thuần 15 - 25 triệu đồng/ha, cao gấp nhiều lần so với trồng lúa. Trong đề án phát triển rau hoa quả và cây cảnh trong thời kỳ 1999-2010 của bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn, cà chua cây trồng được quan tâm phát triển. Theo đề án thì năm 2010 diện tích trồng cà chua trong nước là 8
6000 ha với sản lượng 240000 tấn, cho giá trị xuất khẩu là 100 triệu USD. Do vậy trong một tương lai thì cây cà chua sẽ trở thành một cây trồng mang lại giá trị kinh tế cao cho người nông dân Việt Nam. 2.2 Yêu cầu ngoại cảnh của cây cà chua Trong suốt quá trình sinh trưởng và phát triển của mình, cây cà chua chịu rất nhiều tác động của các điều kiện ngoại cảnh như nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, đất đai 2.2.1 Nhiệt độ Cà chua có nguồn gốc từ vùng núi nhiệt đới khô, thuộc nhóm cây ưa nhiệt độ ôn hòa. Nhiệt độ ảnh hưởng suốt quá trình sinh trưởng và phát triển của cây cà chua. Hạt cà chua có thể nảy mầm tốt ở nhiệt độ 25-30 0C, nhiệt độ đất thích hợp là 290C. Cà chua ưa thích khí hậu ấm áp, khả năng thích nghi rộng do vậy nó được trồng rộng rãi trên thế giới. Cà chua chịu được nhiệt độ cao nhưng rất mẫn cảm với nhiệt độ thấp. Cà chua có thể sinh trưởng, phát triển thuận lợi trong phạm vi 20-270C. Giới hạn nhiệt độ tối cao và tối thấp đối với cà chua là 350C và 120C. Quang hợp của lá cà chua phát triển khi nhiệt độ đạt tối ưu 25-300C. Nhiệt độ lớn hơn 350C làm giảm quá trình quang hợp [24]. Nhiệt độ thích hợp cho sự nở hoa là 20-25 0C, nhiệt độ có ảnh hưởng đến chất lượng hạt phấn, tỉ lệ đậu quả dẫn đến làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến năng suất và chất lượng cà chua thương phẩm cũng như cà chua giống. Trong thời kỳ quả chín nhiệt độ và ánh sáng có ảnh hưởng rất lớn đến sự hình thành các sắc tố của quả, chủ yếu là lycopen và caroten. 2.2.2 Ánh sáng Cà chua là cây trồng không phản ứng chặt chẽ với thời gian chiếu sáng trong ngày. Vì vậy nhiều giống cà chua trồng trọt có thể ra hoa trong điều kiện thời gian chiếu sáng dài hoặc ngắn. Nếu nhiệt độ thích hợp thì cây cà chua có thể sinh trưởng, phát triển ở nhiều vùng sinh thái và nhiều mùa vụ khác nhau. Tuy 9
cây cà chua không phản ứng chặt chẽ với thời gian chiếu sáng nhưng cây cà chua đòi hỏi cường độ chiếu sáng mạnh trong suốt thời kỳ sinh trưởng, nếu thiếu ánh sáng cây sẽ sinh trưởng yếu, thời gian sinh trưởng kéo dài và sản lượng thấp, chất lượng quả giảm. Thiếu ánh sáng nghiêm trọng dẫn đến rụng nụ, rụng hoa, rụng quả. Cường độ ánh sáng yếu làm cho nhụy bị co rút lại, phát triển không bình thường, giảm khả năng tiếp thu hạt phấn của núm nhụy. Somos (1971) đã chứng minh rằng: để cho cà chua sinh trưởng bình thường ra hoa kết quả thì cần có chế độ chiếu sáng với cường độ chiếu sáng không dưới 1000 lux, ánh sáng yếu ức chế quá trình sinh trưởng, làm chậm giai đoạn từ sinh trưởng sinh dưỡng sang sinh trưởng sinh thực (theo Tạ Thu Cúc, 1985)[6]. Ánh sáng đầy đủ, tốt cây con sinh trưởng tốt, ra hoa quả thuận lợi, năng suất chất lượng quả tốt. Trong điều kiện thiếu ánh sáng có thể điều khiển sự sinh trưởng, phát triển của cây thông qua chế độ dinh dưỡng khoáng. Cần tăng cường bón phân kali và phân lân tùy theo đặc trưng đặc tính của từng giống. Cần bố trí mật độ thích hợp để cây sử dụng ánh sáng có hiệu quả nhất. 2.2.3 Nước, độ ẩm Chế độ nước trong cây là yếu tố rất quan trọng ảnh hưởng đến cường độ của các quá trình sinh lý cơ bản: quang hợp, hô hấp, sinh trưởng và phát triển Theo cấu tạo của lá và hệ rễ thì cây cà chua là loại cây trồng tương đối chịu hạn nhưng không có khả năng chịu úng. Tuy vậy do cà chua sinh trưởng trong thời gian dài, trong quá trình phát triển hình thành khối lượng thân lá lớn, năng suất sinh vật học và năng suất kinh tế khá cao nên yên cầu độ ẩm của cây cà chua là rất lớn. Somos (1971) đã quan sát thấy sự tiêu hao nước của cà chua trong 1 ngày đêm là 20-650g, sự khác nhau khá xa đó có liên quan đến sự phát triển của cây và điều kiện thời tiết. Độ ẩm đất thích hợp cho cây sinh trưởng phát triển tốt là 70-80%. Thời kỳ khủng hoảng nước là từ khi hình thành phấn hoa, ra hoa, hình thành quả và quả phát triển. Cà chua yêu cầu độ ẩm không khí thấp trong quá trình sinh trưởng và phát triển, độ ẩm thích hợp là 45-55%. 10
Nước ta là một nước có khí hậu nóng ẩm, độ ẩm không khí cao nên cà chua nhiễm nhiều loại bệnh hại, đây là một trong những nguyên nhân chủ yếu làm cho năng suất và chất lượng cà chua chưa cao [7]. 2.2.4 Đất và dinh dưỡng Cà chua yêu cầu chế độ luân canh rất nghiêm ngặt, không được trồng cà chua trên đất mà cây trồng trước là cây họ cà. Đất có ít nấm bệnh là điều kiện rất cơ bản để trồng cà chua có năng suất cao và chất lượng tốt. Đất phù hợp với cây cà chua là đất thịt nhẹ, đất thịt trung bình, đất thịt pha cát, giàu mùn, tơi xốp, tưới tiêu thuận lợi. Độ pH từ 6,0 - 6,5 thích hợp cho cây sinh trưởng và phát triển. Cà chua là cây có thời gian sinh trưởng dài, thân lá sinh trưởng mạnh, cành lá sum suê, khả năng ra hoa, ra quả nhiều, tiềm năng năng suất lớn. Vì vậy cung cấp đầy đủ chất dinh dưỡng là yếu tố có tính chất quyết định đến năng suất và chất lượng quả. Cà chua hút nhiều nhất là kali, tiếp đến là đạm và ít nhất là lân. Cà chua sử dụng 60% lượng đạm, 59 - 60% K 2O và 15 - 20% P2O5 tổng lượng phân bón vào đất suốt vụ trồng. - N: có tác dụng thúc đẩy sinh trưởng thân lá, phân hóa hoa sớm, số lượng hoa trên cây nhiều, hoa to, tăng khối lượng quả. - P: có tác dụng kích thích hệ rễ cà chua sinh trưởng nhất là thời kỳ cây con. Bón P đầy đủ rút ngắn thời gian sinh trưởng, cây ra hoa sớm, tăng tỉ lệ đậu quả, quả chín sớm, tăng chất lượng quả. P khó hòa tan nên thường bón trước khi trồng - K: cần thiết để hình thành thân, bầu quả. K làm cho thân cây cứng chắc, tăng khả năng chống chịu sâu bệnh và điều kiện bất thuận, tăng quá trình quang hợp, tăng cường quá trình vận chuyển các chất hữu cơ và đường vào quả, đặc biệt K có tác dụng tốt đối với hình thái quả, quả nhẵn, thịt quả chắc, do đó làm tăng khả năng bảo quản và vận chuyển quả chín. Cây cần nhiều K nhất vào thời kỳ ra hoa, hình thành quả. Các yếu tố vi lượng: tác dụng quan trọng đối với sự sinh trưởng và phát 11
triển của cây đặc biệt là cải thiện chất lượng quả. Cà chua phản ứng tốt với các nguyên tố vi lượng B, Mn, Zn Trên đất chua nên bón phân Mo. 2.3 Nghiên cứu về ưu thế lai và khả năng kết hợp 2.3.1 Nghiên cứu về ưu thế lai Ưu thế lai (heterossis) là thuật ngữ do nhà chọn giống ngô G.H.Shull (Mỹ) đưa ra năm 1914 để chỉ hiệu quả lai biểu hiện vượt trội về sức sinh trưởng, sinh sản và chống chịu của con lai ở thế hệ thứ nhất so với các dạng bố mẹ của chúng. Hiện tượng này thể hiện rất rõ ở những con lai thu được từ sự giao phối giữa các dòng tự phối với nhau. Tuy nhiên không phải tất cả các con lai đều có ưu thế lai mà nó chỉ xuất hiện ở những cặp lai nhất định. Mức độ ưu thế lai phụ thuộc vào loại cây trồng, loại tính trạng và vật liệu bố mẹ. Với năng suất, ưu thế lai có thể làm tăng 25 - 35%, đặc biệt có thể lên tới 50% so với bố mẹ tốt nhất (theo Phan Thanh Kiếm, 2006) [10]. Theo Nguyễn Hồng Minh 1999, để định lượng mức độ thể hiện ưu thế lai của tính trạng, đã phân ra các tính trạng sau: - Ưu thế lai thực: F1 vượt hơn dạng bố mẹ tốt nhất theo tính trạng nghiên cứu - Ưu thế lai trung bình: F1 vượt hơn giá trị trung bình của các bố mẹ - Ưu thế lai chuẩn: F 1 vượt hơn giá trị của một giống chuẩn (giống đối chứng) nào đó đem so sánh. Ưu thế lai là một hiện tượng sinh học tổng hợp thể hiện các ưu việt theo nhiều tính trạng ở con lai F1 khi lai các dạng bố mẹ được phân biệt theo nguồn gốc, độ xa cách di truyền, sinh thái Sự thể hiện ưu việt của tính trạng ở con lai F1 đem lại lợi ích cho tiến hóa và cho tạo giống ở những điều kiện sinh thái và canh tác xác định. Tạo giống ưu thế lai là con đường có hiệu quả cao nhằm tập hợp nhiều tính trạng mong muốn vào một kiểu gen. Mặc dù nó có ý nghĩa lớn về tạo giống cho sản xuất và về tiến hóa, song bản chất và nguyên nhân của 12
hiện tượng ưu thế lai cho tới nay vẫn chưa hoàn toàn sáng tỏ [14]. Một số giả thiết giải thích hiện tượng ưu thế lai: - Giả thiết liên quan tới tương tác giữa các gen cùng locus - hiệu quả trội, siêu trội. Con lai F1 thu được dị hợp tử nào đó về các gen. Các gen trội được tích lũy và thể hiện lấn át các gen lặn gây hiệu quả xấu, dẫn tới con lai F1 có ưu thế hơn bố mẹ mang các gen lặn ở trạng thái đồng hợp tử: AA bb CC dd x aaBBccDD Aa Bb Cc Dd. Các gen lặn a, b, c, d có hại hoặc có hiệu quả yếu về biểu hiện kiểu hình của tính trạng, mỗi bố mẹ có 2 gen lặn đồng hợp tử. Ở thế hệ con lai F 1 các gen lặn được lấp trống, 4 gen trội phát huy tác dụng, nó có ưu thế hơn hẳn bố mẹ. Trường hợp kiểu dị hợp tử có tương tác đặc biệt dẫn tới hiệu quả thể hiện mạnh hơn so với các kiểu đồng hợp tử - đó là hiệu ứng siêu trội. Ưu thế lai như kết quả trực tiếp của hiệu ứng dị hợp tử: AA aa Cơ sở của hiệu ứng trội, siêu trội được kiểm chứng rõ ở sự đối lập giữa sức mạnh của con lai và mức thể hiện tính trạng yếu ở các dòng tự phối, do ở các dòng tự phối có thể xuất hiện nhiều gen lặn gây hiệu quả xấu. Đối với các tính trạng số lượng do nhiều gen kiểm tra, thể hiện độ lớn tính trạng tăng khi các yếu tố trội tăng và mức dị hợp tử tăng, điều này hoàn toàn phù hợp với cấu trúc di truyền của con lai F1. - Giả thiết liên quan tới tương tác giữa các gen khác locus Nhóm giả thiết này bao gồm những dạng tương tác giữa các gen khác locus gây nên hiệu quả ưu thế về thể hiện tính trạng ở con lai F1 so với bố mẹ Hiệu quả tương tác bổ sung giữa các gen theo mô hình : AA bb x aa BB Aa Bb Các nhân tố di truyền riêng rẽ ở 2 bố mẹ có thể không hoặc cho hiệu 13
quả yếu hơn về thể hiện kiểu hình ở tính trạng, sự cùng tồn tại của chúng ở F 1 tạo nên hiệu quả tương tác bổ sung giữa các gen, kết quả thu được thể hiện tính trạng ưu thế hơn so với bố mẹ. Trong tương tác khác locus, hoạt động của gen này có thể bị phụ thuộc vào gen kia. Trường hợp 1 gen ở trạng thái lặn có thể gây ức chế thể hiện kiểu hình của các gen khác. Gen lặn này tồn tại ở bố mẹ, song ở con lai F1 nó được lấp trống bởi gen trội, do đó hiệu quả ức chế không xảy ra, kết quả là thể hiện của tính trạng ở F1 có ưu thế lai cao hơn bố mẹ. Biểu hiện kiểu hình của tính trạng có thể do hiệu quả tác động của gen chính phối hợp với tác động của gen phụ. Ở con lai F 1 có thể thu được các tổ hợp đổi mới giữa gen chủ với các gen điều chỉnh có hiệu quả cao hơn trong sự thể hiện kiểu hình của tính trạng so với bố mẹ. - Giả thiết liên quan tới tương tác nhân - bào chất. Trong quá trình tự thụ những thông tin ở nhiễm sắc thể được gọi là mới đối với tất cả những gì có ở tế bào chất của tế bào trứng là rất hiếm. Những tình thế về các tương tác bên trong đã được thiết lập đặc trưng cho kiểu gen nào đó, về cơ bản chúng vẫn tồn tại như trước thụ tinh. Ngược lại khi lai giữa các cá thể khác nhau về mặt di truyền, ngay sau khi thụ tinh đã hình thành những mức độ khác nhau về mối quan hệ nhân - tế bào chất, do những nguồn gốc khác nhau về nhân và tế bào chất của các cá thể giao phối. Những đổi mới khác nhau thu được trong mối quan hệ nhân - bào chất là rất quan trọng. Có thể ở một số lần phân chia tế bào, một số lượng gen nào đó có mức hoạt động tăng hơn, từ đó nhiều sự kiện khác nhau của quá trình trao đổi chất được tăng cường. Giả thiết về tương tác nhân - bào chất có thể giải thích sự điều hòa quá trình phát triển được tăng tốc ngay từ sau khi thụ tinh ở trường hợp lai. Ở đây có thể nói, thông tin di truyền được trẻ hóa từ ngay sau khi thụ tinh. * Tạo giống ưu thế lai ở cây cà chua: 14
Do cà chua là cây tự thụ phấn, bộ phận đực và cái cùng trên một hoa nên vấn đề sản xuất hạt giống lai cà chua không đơn giản như các loài cây trồng khác mà rất phức tạp. Trở ngại lớn nhất của nó là diệt bộ phận đực để ngăn chặn việc tự thụ và tăng cường khả năng nhận phấn ngoài từ dòng bố. Theo Nguyễn Văn Hiển, 2000 [9], hệ thống chọn giống cà chua ưu thế lai theo phương thức khử đực thụ phấn bằng thủ công gồm các bước sau đây: - Chọn bố mẹ: Trong tập đoàn giống hiện có hoặc tìm kiếm thêm dựa vào các nguyên tắc chọn cặp bố mẹ trong lai giống để chọn các dạng bố mẹ cho chương trình chọn giống ưu thế lai. Qua đúc kết kinh nghiệm và thành tựu của các nhà chọn giống trên thế giới, dựa vào các lý luận do di truyền học mang lại người ta đã đề ra các nguyên tắc cơ bản để chọn cặp bố mẹ khi lai. Các nguyên tắc đó là: Nguyên tắc khác nhau về kiểu sinh thái địa lí. Nguyên tắc khác nhau về các yếu tố cấu thành năng suất. Nguyên tắc khác nhau về thời gian các giai đoạn sinh trưởng. Nguyên tắc khác nhau về tính chống chịu. Nguyên tắc bổ sung các tính trạng đặc biệt. - Làm thuần bố mẹ Bản thân các giống đã là các dòng thuần tuy nhiên vẫn có một tỷ lệ thụ phấn chéo nhất định xảy ra. Chọn các cá thể điển hình, bao cách li để thu hạt tự thụ tuyệt đối, hạt thu được gieo thành dòng, chọn các dòng đồng nhất và tiếp tục bao cách li thêm một lần nữa sẽ có các dòng bố mẹ thuần dùng cho bước tiếp theo. Các dạng bố mẹ tiếp tục bao cách li để thu hạt duy trì. - Thử khả năng kết hợp Chia bố mẹ thành các nhóm, mỗi nhóm 5 - 6 giống để thử khả năng kết hợp giữa chúng với nhau. Tiến hành lai dialen theo sơ đồ, con lai được trồng thử nghiệm và tính khả năng kết hợp. Mỗi sơ đồ chọn ra một tổ hợp có khả 15
năng kết hợp riêng cao nhất. - Lai thử lại và so sánh giống Các tổ hợp tốt nhất được lai thử lại để có đủ hạt giống cho bố trí thí nghiệm so sánh giống, các tổ hợp được đấu loại với nhau. Thí nghiệm so sánh giống được bố trí 3 - 4 lần nhắc lại theo khối ngẫu nhiên, diện tích ô thí nghiệm 10m2, đối chứng là giống định thay thế. Tổ hợp được chọn phải đạt yêu cầu: Là giống đứng đầu thí nghiệm Hơn đối chứng về năng suất hoặc một mặt quan trọng nào đó (chống bệnh tốt hơn, chịu rét tốt hơn ). Bước tiếp theo là tổ chức sản xuất hạt giống để cung cấp đủ cho tất cả các loại khảo nghiệm. 2.3.2 Nghiên cứu khả năng kết hợp Lai là biện pháp quan trọng trong công tác tạo giống, trong đó việc chọn giống bố mẹ là khâu quan trọng nhất. Đã có nhiều kết quả cho thấy: Những biểu hiện của bố mẹ và đời con không nhất thiết có quan hệ trực tiếp. Có những trường hợp bản thân bố mẹ tốt nhưng đời sau lý tưởng và ngược lại bản thân bố mẹ không có gì ưu việt nhưng thế hệ đầu có ưu thế lai cao và việc chọn lọc trong các thế hệ phân ly lại tạo được những giống tốt. Một trong những phương pháp chọn giống bố mẹ là dựa vào khả năng phối hợp theo các tính trạng của các giống (theo Phan Thanh Kiếm, 2007) [11]. Khả năng kết hợp được biểu hiện bằng giá trị trung bình của ưu thế lai, quan sát ở tất cả các cặp lai, và độ chênh lệch so với giá trị trung bình của cặp lai cụ thể nào đó (theo Ngô Hữu Tình, Nguyễn Đình Hiền, 1996) [30]. Giá trị trung bình biểu thị bằng khả năng kết hợp chung (General combining ability - GCA), còn độ chênh lệch biểu thị khả năng kết hợp riêng (Specific combining ability - SCA) (Bùi Chí Bửu - Nguyễn Thị Lang, 2003) [3]. Sprague và Tatum chia tác động gen liên quan tới KNKH thành hai loại: KNKH chung được xác định bởi yếu tố di truyền cộng, còn KNKH riêng được xác định bởi yếu tố ức chế, tính trội, siêu trội và điều kiện môi trường. KNKH chung là đại lượng trung bình về ưu thế lai của tất cả các tổ hợp 16
lai mà dòng đó tham gia, thể hiện khả năng cho ưu thế lai của dòng đó với các dòng khác. Nếu KNKH chung của bố mẹ cao cho biết khả năng cho con lai có tính trạng cao khi sử dụng bố mẹ đó để lai giống. KNKH chung (GCA) đặc trưng cho hiệu quả cộng tính, biểu hiện về số lượng, trạng thái và hoạt tính của gen làm xuất hiện tác động cộng tính, là hợp phần di truyền cố định mà giống đó có khả năng truyền lại cho thế hệ sau. Kết quả đánh giá KNKH của các dòng bố mẹ thông qua các tính trạng trên tổ hợp lai của chúng, giúp chúng ta có thể xác định về việc giữ lại dòng có KNKH cao, loại đi những dòng kém có KNKH thấp. Để xây dựng tập đoàn các giống, dòng, chúng được nghiên cứu tốt về đặc trưng đặc tính. Việc đánh giá KNKH chung, KNKH riêng của các giống, dòng là rất quan trọng và cần thiết trong việc tạo giống ưu thế lai. Để đánh giá khả năng kết hợp, thường áp dụng các phương thức lai như: Lai dialen, lai đỉnh với việc sử dụng bộ giống thử tốt. Từ đó thiết lập các chương trình để thu các F1 từ các tổ hợp lai (tập đoàn giống lai F 1), đánh giá, chọn lọc các tổ hợp lai triển vọng và chúng được đưa vào thử nghiệm khác nhau, từ đó chọn ra giống lai phục vụ cho sản xuất theo các mục tiêu đề ra. * Phương pháp đánh giá KNKH: - Đánh giá KNKH bằng phương pháp lai luân giao (Dialen Cross) Phương pháp đánh giá KNKH bằng lai luân giao được Sprague và Tatum đề xuất vào năm 1942, đến năm 1947 thì East đã sử dụng hệ thống lai luân giao để xác định KNKH của các kiểu gen. Luân giao là hệ thống lai thử, các dòng được lai với nhau theo tất cả các tổ hợp có thể. Qua phân tích lai luân giao thu được: + Bản chất và ước lượng các chỉ số di truyền + KNKH chung và KNKH riêng của bố mẹ và con lai. - Đánh giá khả năng kết hợp bằng phương pháp lai đỉnh (Top Cross) Lai đỉnh là phương pháp thử chủ yếu để xác định KNKH chung do 17
Devis đề xuất năm 1927, Jekins và Bruce [41], đã sử dụng và phát triển các dòng hoặc các giống cần xác định KNKH được lai cùng với một dạng chung gọi là lai thử (Tester). Phương pháp này rất có ý nghĩa ở giai đoạn đầu của quá trình chọn lọc, khi khối lượng dòng còn quá lớn, không thể đánh giá được bằng phương pháp lai luân giao. Việc chọn cây thử là yếu tố quan trọng quyết định đến thành công của phép lai đỉnh, công việc này tuỳ thuộc vào ý đồ của nhà chọn giống. Có tác giả chọn cây thử có năng suất thấp vì nó làm rõ sự khác nhau giữa các dòng đem thử. Một số tác giả đặc biệt là các nhà chọn giống thương mại thường chọn cây thử là dòng ưu tú có năng suất cao vì sẽ có xác suất tạo ra được giống nhanh hơn. Để tăng độ tin cậy người ta thường dùng 2 hay nhiều cây thử có nền di truyền rộng, hẹp khác nhau (theo Ngô Hữu Tình, Nguyễn Đình Hiền, 1996) [30]. Qua nghiên cứu cho thấy rằng cây thử tốt nhất là dòng thuần có lượng alen trội và lặn bằng nhau. Việc chọn cây thử có ảnh hưởng lớn đến kết quả đánh giá KNKH của các vật liệu trong lai đỉnh, có thể nói rằng yếu tố thành công trong lai đỉnh là chọn đúng cây thử. Một giống mới đưa ra phải có tiềm năng năng suất cao, chất lượng quả đáp ứng cho các nhu cầu sử dụng tươi hay các dạng chế biến. Bên cạnh đó, giống cần có khả năng thích ứng rộng. Năng suất của giống trong điều kiện môi trường biến động là kết quả của sự phối hợp giữa tiềm năng năng suất của chúng với chống chịu sinh thái, đó cũng là vấn đề phức tạp nhất của chọn giống. 2.4 Tình hình sản xuất cà chua ở Việt Nam và trên thế giới 2.4.1 Tình hình sản xuất cà chua trên thế giới Trên thế giới cà chua là cây rau quan trọng, xếp thứ 2 sau khoai tây. Những năm gần đây, tình hình sản xuất cà chua trên thế giới vẫn tiếp tục gia tăng, tuy nhiên xuất hiện xu hướng không ổn định và chững lại. 18
Bảng 2.2 Tình hình sản suất cà chua trên thế giới (từ 2000-2009) Diện tích Năng suất Sản lượng Năm (1000 ha) (tấn/ha) (1000 tấn) 2000 4020,120 27,0936 108919,744 2001 4010,508 26,6721 106968,784 2002 4147,368 27,7616 115137,624 2003 4188,111 28,1991 118101,131 2004 4494,277 28,0963 126272,827 2005 4554,099 27,8562 126859,933 2006 4683,942 27,7720 130082,781 2007 5121,977 26,0172 133259,909 2008 5227,883 24,7996 129649,883 2009 4980,424 28,3912 141400,629 Nguồn FAO,2010 Theo thống kê mới nhất của FAO (2010), diện tích cà chua trong những năm gần đây tăng lên rõ rệt. Từ 4.020.120 ha năm 2000 đã tăng lên 5.227.883 ha năm 2008 nhưng lại giảm vào năm 2009, chỉ còn 4.980.424 ha giảm 0.95%. Trong khi đó năng suất và sản lượng cà chua lại không ổn định. Năng suất cà chua năm 2000 trên thế giới đạt 27,09 tấn/ha, thì đến năm 2008 năng suất cà chua chỉ đạt 24,80 tấn/ha, đến năm 2009 đạt 28,39 tấn/ha. Do vậy sản lượng cà chua tăng lên đạt 141.400.629 tấn năm 2009 tăng 1,09 % so với năm 2008. Cà chua được sản xuất chủ yếu ở các nước ôn đới và á nhiệt đới. Qua các năm 2000; 2003; 2005; 2009, sản lượng cà chua trên thế giới và mười nước dẫn đầu luôn tăng. Trung Quốc và Mỹ là 2 nước có sản lượng cà chua cao nhất thế giới, chiếm từ 10,0% đến 24,1%. Trong đó, Trung Quốc đạt sản lượng cà chua cao nhất thế giới vào năm 2009, đạt 34.120.040 tấn, chiếm 24,1% sản lượng cà chua trên toàn thế giới. 19
Bảng 2.3 Sản lượng cà chua trên thế giới và mười nước đứng đầu thế giới ĐVT: 1000 tấn Quốc gia 2000 2003 2005 2009 Thế giới 108339,598 116943,619 124426,995 141400,629 Trung Quốc 22324,767 28842,743 31644,040 34120,040 Mỹ 11558,800 10522,000 11043,300 14144,850 Thổ Nhĩ Kỳ 8890,000 9820,000 9700,000 10745,572 Ấn Độ 7430,000 7600,000 7600,000 11149,000 Italy 7538,100 6651,505 7087,016 6382,700 Ai Cập 6785,640 7140,195 7600,000 10000,000 Tây Ban Nha 3766,328 3947,327 4651,000 4749,200 Iran 3190,999 4200,000 4200,000 5887,714 Braxin 2982,840 3708,600 3396,767 4204,638 Hy Lạp 2085,000 1830,000 1713,580 1350,000 (Nguồn FAO Database Static 2010) Có được thành quả như trên bởi vì 2 nước này không những có diện tích trồng cà chua rộng lớn mà còn có nền khoa học kỹ thuật vào bậc nhất thế giới, ứng dụng khoa học kỹ thuật vào trong sản xuất và công tác chọn lọc lai tạo giống mới, tạo được nhiều giống tốt, năng suất và chất lượng cao. Trong những năm gần đây, 2 nước này đã có bước đột phá là tạo ra nhiều giống cây trồng chuyển gen trong đó có cây cà chua. Tuy nhiên nhiều nhà khoa học khác lo ngại về tác hại lâu dài của cây chuyển gen ảnh hưởng tới người tiêu dùng nên cây cà chua chuyển gen vẫn chưa được chấp nhận trên thị trường để đưa vào sản xuất. 2.4.2 Tình hình sản xuất cà chua ở Việt Nam Cà chua là một trong những cây rau chủ lực của nước ta. Nhờ tiến bộ về khoa học kỹ thuật, các nhà chọn tạo giống không những tạo ra được nhiều giống có năng suất cao, phẩm chất tốt mà có thể trồng được trái vụ cho hiệu 20
quả kinh tế cao. Song song với quá trình nâng cao năng suất thì diện tích trồng cũng ngày càng được mở rộng. Bảng 2.4 Diện tích, năng suất, sản lượng cà chua của Việt Nam từ năm 2004 - 2009. Năm Diện tích (ha) Năng suất (tạ/ha) Sản lượng (tấn) 2004 24,644 172 424,126 2005 23,566 198 466,124 2006 22,962 196 450,426 2007 23,283 197 458,214 2008 24,850 216 535,438 2009 20,540 240,7 494,332 (Trích số liệu của tổng cục thống kê, 2010) Qua bảng 2.4 cho chúng ta thấy: Từ năm 2004 đến năm 2009 diện tích trồng cà chua giảm (năm 2004 là 24,644 ha đến năm 2009 là 20,540 ha) nhưng năng suất thì không ngừng tăng lên (từ năm 2004 đến năm 2009 tăng 68,7 tạ/ha) do đó sản lượng cà chua của nước ta ngày càng tăng lên không những cung cấp đủ tiêu dùng trong nước và còn đáp ứng một phần cho xuất khẩu. Do tính chất đặc trưng như cơ cấu cây trồng, cơ cấu mùa vụ và điều kiện sinh thái ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển và hiệu quả của việc trồng cà chua nên sản xuất cà chua phần lớn chỉ tập chung ở các tỉnh thuộc đồng bằng Bắc Bộ và một số khu vực thuộc tỉnh Lâm Đồng. Năng suất cà chua ở Việt Nam còn thấp. Diện tích, năng suất và sản lượng cà chua trong 2 năm 2008 - 2009 của 10 tỉnh có diện tích trồng cà chua lớn ở Việt Nam tăng không đáng kể, chưa đáp ứng với tiềm năng ở Việt Nam. 21
Bảng 2.5 Diện tích, năng suất và sản lượng cà chua của 10 tỉnh sản xuất lớn nhất trong 2 năm 2008 - 2009. 2008 2009 Diện Năng Sản Diện Năng Sản Tỉnh tích suất lượng tích suất lượng (ha) (tạ/ha) (tấn) (ha) (tạ/ha) (tấn) Nam Định 2076 206,9 42959 1367 191,4 26165 Hải Dương 1219 256,8 31301 1066 321,0 34219 Hải Phòng 1153 320,4 36941 1021 258,5 26391 Hà Nội 1219 256,8 31301 854 234,4 20016 Bắc Giang 1193 187,4 22351 813 187,9 15275 Quãng Nam 1070 116,2 12435 1100 107,4 11813 Gia Lai 769 92,9 7143 845 93,2 7877 Lâm Đồng 4638 397,6 184390 5140 431,8 221944 Tiền Giang 735 191,7 14090 684 219,3 14986 Trà Vinh 774 214,3 16584 777 214,0 16635 (Trích số liệu của tổng cục thống kê, 2010) Trồng rau cũng như cà chua ở nước ta có nhiều thuận lợi: - Được sự quan tâm đặc biệt của nhà nước về đầu tư và định hướng mở rộng và phát triển cây rau hiện nay. Đề án "Phát triển rau, quả, hoa và cây cảnh thời kỳ 1999 - 2010" của Bộ Nông nghiệp và PTNT được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt ngày 3/9/1999. Kế hoạch sản xuất rau được xác định: Diện tích sản xuất rau đạt 600.000 ha với sản lượng 10 triệu tấn năm 2005 và 800.000 ha với sản lượng 14 triệu tấn năm 2010 để đạt bình quân đầu người là 110 kg/người/năm [4]. - Nước ta có điều kiện thời tiết khí hậu, đất đai rất phù hợp cho sinh trưởng, phát triển của cây cà chua, nếu được đầu tư tốt sẽ cho năng suất rất cao (đặc biệt là miền Bắc Việt Nam). 22
- Đội ngũ các nhà khoa học bên lĩnh vực cây rau nói chung và cây cà chua nói riêng tương đối nhiều, chọn tạo được nhiều giống cho năng suất cao, phẩm chất tốt. - Diện tích có thể trồng cà chua là rất lớn vì trồng trong vụ thu đông không ảnh hưởng tới 2 vụ lúa, thị trường xuất khẩu quả tươi và chế biến lớn. - Có nguồn lao động lớn, nông dân có kinh nghiệm canh tác, nếu có thị trường sẽ thu hút được nguồn lao động dồi dào, giá công lao động rẻ, hạ giá thành sản phẩm, có khả năng cạnh tranh cao. Bên cạnh những thuận lợi cũng không ít khó khăn: - Bộ giống cà chua còn rất nghèo, chưa có các giống tốt cho từng vụ trồng và điều kiện sinh thái khác nhau, đặc biệt là giống trồng trong vụ đông và vụ xuân hè. Theo kết quả điều tra, cả nước có khoảng 115 giống cà chua đang được trồng trong sản xuất. Trong 22 giống chủ lực có 10 giống được trồng với diện tích đạt 6.259 ha bằng 55%. Đó là các giống cà chua như: M368, Pháp, VL2000, TN002, Hồng Lan, Red Crow250, T42, VL2910, cà chua Mỹ, Mogas T11 và các giống của Công ty Trang Nông (theo Phạm Hồng Quảng và cs, 2005) [22]. - Nước ta nằm trong khu vực khí hậu nhiệt đới, lượng mưa lớn, độ ẩm cao nên sâu bệnh phát triển mạnh, phá hại mùa vụ đặc biệt là cà chua trồng trong vụ xuân hè. Nông dân tốn công chăm sóc, tốn tiền mua thuốc bảo vệ thực vật, năng suất thấp dẫn tới hiệu quả kinh tế không cao. - Theo Trần Khắc Thi (2003), sản phẩm cà chua chủ yếu tập trung vào vụ đông xuân (70%) từ tháng 12 đến tháng 4, còn lại hơn một nửa thời gian trong năm đang nằm trong tình trạng thiếu cà chua. Đầu tư cho sản xuất cà chua còn thấp, nhất là phân hữu cơ và thuốc bảo vệ thực vật. Chưa có quy trình canh tác thích hợp cho mỗi vùng, mỗi vụ trồng và cho các giống khác nhau. Việc sản xuất còn manh mún, nhỏ lẻ, chưa có vùng sản xuất tập trung tạo sản phẩm hàng hoá lớn cho chế biến công nghiệp và xuất khẩu. Quá trình 23
thu hái diễn ra hoàn toàn thủ công, các khâu như bảo quản, vận chuyển còn nhiều hạn chế. 2.5 Một số nghiên cứu về chọn tạo giống cà chua trên thế giới và ở Việt Nam 2.5.1 Một số nghiên cứu về chọn tạo giống cà chua trên thế giới Cà chua là cây trồng có lịch sử phát triển tương đối muộn, song với giá trị dinh dưỡng và hiệu quả kinh tế cao vì thế ngay từ thế kỷ 18 các nhà khoa học đã tập trung đi sâu nghiên cứu, đặc biệt là trong lĩnh vực chọn tạo giống. Thế kỷ 20 đã đánh dấu những bước tiến to lớn trong công tác chọn tạo giống cà chua. Việc cải tiến năng suất, chất lượng luôn là hai mục tiêu hàng đầu và chung cho tất cả các chương trình chọn tạo giống. Cà chua được nghiên cứu và tập trung chủ yếu theo hướng: - Chọn tạo giống cà chua chịu nóng. - Chọn tạo giống cà chua chống chịu với sâu bệnh hại. - Chọn tạo giống cà chua có chất lượng cao, phục vụ ăn tươi và chế biến. Từ năm 1977 đến 1984, Ai Cập đã nghiên cứu và chọn tạo giống cà chua chịu nhiệt có năng suất cao, chất lượng tốt. Kết quả đã tạo ra một số giống cà chua như: Housney, Marmande VF, Pritchard, Cal.Ace, VFN - Bush năng suất cao, chất lượng tốt và một số giống như Castlex - 1017, Castlrock, GS - 30, Peto86, UC - 97 có thịt quả chắc (theo Metwally, 1996)[46]. Viện nghiên cứu nông nghiệp Ấn Độ (IARI) ở Newdeli đã tiến hành nhiều nghiên cứu về chọn tạo các giống cà chua chịu nhiệt. Từ năm 1975, Viện đã thành công với các giống như Puas Rugy, Sel.120, (theo Singh J.H. and Checma D.S, 1989) [51]. Trước năm 1925, việc cải tiến giống cà chua được thực hiện bằng cách chọn các kiểu gen ngay từ bản thân các giống - từ các đột biến tự nhiên, lai tự do hoặc tái tổ hợp của các biến thể di truyền đang tồn tại trong tự nhiên. Vào những năm 1970, hàng loạt giống cà chua mới có đặc điểm sinh trưởng hữu 24
hạn, thấp cây, cây gọn, chín sớm, chín tập trung và thích hợp cho thu hoạch bằng máy ra đời làm tăng mật độ, diện tích và năng suất cà chua (theo Tigchelaar E.C, 1986) [54]. Cũng theo Tigchelaar E.C, 1986 [54] thì Livingston được ghi nhận là người đầu tiên nghiên cứu chọn giống cà chua ở Mỹ vào năm 1870. Tuy nhiên mãi đến nửa đầu thế kỷ 20 cà chua mới trở thành cây trồng phổ biến trên thế giới thông qua con đường tăng nhanh số lượng các giống mới. Năm 1863 có 23 giống cà chua được biết đến, sau đó 2 thập kỷ số lượng đã tăng 200 giống (theo Morrison, 1938) [47]. Hiện nay số lượng và chủng loại của cà chua đã nhanh chóng trở nên phong phú, đa dạng đáp ứng được nhu cầu của người tiêu dùng trên thế giới. Ngoài vấn đề chịu nóng, việc chọn tạo giống cà chua kháng bệnh cũng đặc biệt được quan tâm ở vùng nhiệt đới. Các dòng cà chua của AVRDC đều được chọn theo hướng kháng bệnh héo xanh vi khuẩn. Một số sâu bệnh khác như virus xoăn vàng lá (TYLCV), sâu đục quả. Các nhà khoa học đã xác định được các gen kháng virus ở nhiều loài cà chua. Bằng các phương pháp lai truyền thống và hiện đại đã dần chuyển được một số gen kháng virus sang loài cà chua trồng trọt. Các nhà nghiên cứu virus ở AVRDC đã nhận biết được nhiều vật liệu có mang gen kháng ToMV. Một số vật liệu chứa gen TM2 đã được sử dụng cho chương trình lai tạo giống cà chua như L127, Ohio MR - 12, MR - 13 (theo Opera R.T., S.K. Green, N.S. Talekar and J.T. Chen, 1989). Để tập trung nghiên cứu chọn tạo những giống cà chua có năng suất có chất lượng cao, nhiều nhà khoa học đã sử dụng nguồn gen di truyền của các loài hoang dại và bán hoang dại nhằm khai thác khả năng chống chịu tốt với điều kiện ngoại cảnh bất lợi. Bằng nhiều con đường khác nhau như: Lai tạo, chọn lọc, gây đột biến nhân tạo Đã thu được những kết quả khả quan, tạo ra giống thích hợp trong điều kiện nhiệt độ cao, có phổ thích ứng rộng, trồng nhiều vụ trong năm (theo Kiều Thị Thư, 1998) [28]. 25
Ở Mỹ công tác chọn tạo giống đã được thực hiện từ rất sớm (1870), từ đó đến nay đã thu được nhiều thành tựu hết sức to lớn. Trường Đại học California đã chọn được những giống cà chua như: UC - 105, UC - 134, UC - 82 có năng suất và nhiều đặc điểm tốt như quả cứng, ít bị nứt quả (theo Nguyễn Thanh Minh 2003) [16]. Từ năm 1991 - 2007, công ty giống cà chua của Mỹ đã thu thập và giới thiệu hơn 600 giống cà chua chất lượng cao phù hợp với ăn tươi và chế biến công nghiệp (theo USDA - Agriculturat statics 2000 - 2006) [56]. Mặc dù các giống mới được chọn tạo ra hàng năm nhưng các giống cũ vẫn được duy trì , chúng vừa được dùng trong sản xuất vừa dùng làm nguồn vật liệu trong lai tao giống (theo Waston, 1996). Tại trường Đại học Tổng hợp Florida đã liên tục tiến hành khảo nghiệm các giống cà chua chống chịu với sâu bệnh hại. Hiện nay kết quả đã tuyển chọn được 10 giống chống chịu tốt với sâu bệnh, phù hợp với điều kiện canh tác ở nơi nay (theo Steve olson et al, 1978) [52]. Gần đây, nhiều nước trên thế giới đặc biệt là ở Mỹ, các nhà khoa học đã tạo ra những giống cây trồng biến đổi gen trong đó có cà chua. Các nhà khoa học Mỹ đã nghiên cứu kỹ thuật chuyển gen nhằm cấy vào cây một gen vi khuẩn, gen này sẽ sản sinh ra một chất gọi là Chitinaza có tác dụng hạn chế và tiêu diệt các tế bào nấm, giúp kéo dài thời gian bảo quản cà chua. Những giống này ngoài khả năng chống chịu được sâu bệnh, tuyến trùng, điều kiện khô hạn còn có khả năng cất giữ lâu, chất lượng cao, mang nhiều dược tính, năng suất cao gấp bội. Năm 1994, Calgene giới thiệu cà chua biến đổi gen được gọi là 'FlavrSavr'. Tuy nhiên, khi đưa ra thị trường nó không được chấp nhận vì sợ những ảnh hưởng của cà chua biến đổi gen đến sức khoẻ con người ( tech.com.vn/vn/?mnu= preview&key=3276) Tại vùng Martinique ở miền tây nước pháp, Denoyes B và Rhino B (1999) đã tiến hành thí nghiệm 18 giống cà chua chịu nhiệt có nguồn gốc từ địa phương và nhập nội vào 2 vụ hè thu 1986 và 1987. Giai đoạn đậu quả của 26
các giống này được diễn ra vào thời điểm nhiệt độ ban ngày/ban đêm cao (32/70C) và ẩm độ 90%. Kết quả cho thấy, giống Saladette có nguồn gốc từ Mỹ có năng suất nổi trội trong các nhóm giống có tỷ lệ đậu quả cao, nhưng cho năng suất cá thể thấp (1,4 kg) do mẫn cảm với bệnh thối cuống quả. Ngược lại một số giống có tỷ lệ đậu quả thấp (dưới 60%) như Xira, Mienxin (Pháp), Nema F11250 (Mỹ) lại cho năng suất cá thể trung bình tương ứng là 2,6 kg; 2,5 kg; 3,1kg. Điều này cho thấy, ngoài khả năng đậu quả và năng suất ra thì các chỉ tiêu về tính chống chịu sâu bệnh hại cũng được quan tâm nhiều trong công tác chọn giống. Trung tâm nghiên cứu rau quả Châu Á (AVRDC) hợp tác với trường Đại học Khon Khan và Chiang Mai của Thái Lan thử nghiệm và đưa ra 2 giống cà chua SVRDC4 và L22 có khả năng chịu nhiệt cao, thích ứng rộng, cho hiệu quả cao đã trồng ở nhiều tỉnh phía bắc của Thái Lan. Trường Đại học Kasetsat năm 1982 tạo được 17 giống cà chua, trong đó có 2 giống FMTT - 33 và FMTT - 277 có khả năng chịu nhiệt, năng suất đạt 81 tấn/ha, quả to, thích hợp vùng sản xuất nhiệt đới và 2 giống cà chua chế biến PT422 và PTT3027 cho năng suất 53 tấn/ha, chất lượng tốt, có khả năng chống bệnh nứt quả và bệnh virus trong điều kiện nhiệt độ cao (theo Chu Jinping, 1994) [35]. Trung tâm rau châu Á (AVRDC) [34] tại Đài Loan, trong vòng 2 năm 2002, 2003 đã nghiên cứu và đánh giá 8 giống cà chua quả nhỏ (theo Cherry tomato) như: CLN2545, CLN254DC năng suất đạt 15 tạ/ha, 20 giống cà chua chất lượng cao phục vụ chế biến (Processing tomato) như: CLN2498 - 68, CLN2498 - 78 , năng suất đạt trên 55 tấn/ha và 9 giống cà chua phục vụ ăn tươi, nấu chín như: Taoyuan, Changhua, Hsinchu2 năng suất đạt trên 70 tấn/ha. Tất cả các giống cà chua triển vọng trên đều là giống lai. Trung Quốc cũng là một trong những nước có nhiều thành tựu trong chọn tạo giống cà chua ưu thế lai. Các giống cà chua F 1 được trồng rộng rãi trong sản xuất (chiếm 80 - 85% diện tích). Vấn đề tạo giống cà chua F 1 có 27
năng suất cao, chất lượng tốt, sản phẩm đa dạng phục vụ cho ăn tươi và chế biến là mục tiêu hàng đầu của các nhà khoa học Trung Quốc. Trong hai thập kỷ 80 - 90 của thế kỷ 20 Trung tâm rau Bắc Kinh (BVRC) đã tạo ra được 5 giống cà chua lai: Jiafen No1, Jiafen No2, Jiafen No10, Jiafen No15, Shuang Kang No2 (theo Kuo, Openna R.T, and J.Y.Yoon, 1987) [44]. Tại Tây Ban Nha mới nghiên cứu thành công giống cà chua có tên Sugardrop sau 2 năm nghiên cứu, lai tạo từ 3000 giống cà chua khác nhau. Đây là loại cà chua bi thích hợp cho việc ăn tươi, nó không chỉ thơm và ngọt lịm mà còn rất giàu Vitamin C ( ca-chua-ngot-hon-dao-chin/82/3539231.epi) Trong chương trình cải tiến giống đã có một nỗ lực đáng kể nhằm phát triển giống cà chua chín chậm. Đây được coi là một chiến lược quan trọng nhằm kéo dài “đời sống” của quả sau thu hoạch. Tigchelaar và cộng sự, 1978 [54] bằng cách lai các dòng thông thường với các giống cà chua đột biến - không chín đã hạn chế được quá trình chín của quả ở nhiều mức độ con lai. Tuy nhiên, có những trường hợp cho thấy quả của các con lai kiểu này thường bị giảm chất lượng, sắc tố không thích hợp, lượng axit cao mà lượng đường trong quả lại thấp (theo Hobson, 1980) [40] và hương vị không phù hợp (theo Kopeliavitch, 1982) [43]. Song vẫn có trường hợp thu được các con lai thỏa mãn chất lượng hương vị (theo Hardy, 1979) [39]. Trong một công trình nghiên cứu toàn diện, Strand và cộng sự, 1983 [53] đã kết luận rằng việc lựa chọn những giống chín bình thường để tạo giống lai có thể ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng quả. Một số con lai F 1 có thể đạt vị ngon và vị ngon tồn tại lâu trong quả, tuy không lâu bằng “đời sống” của quả. Các nghiên cứu đã cho thấy rằng sự lựa chọn giống phù hợp cho lai tạo góp phần thỏa mãn đặc tính chất lượng, kể cả chất lượng cảm quan (theo Tigchelaar, 1978) [54], Salunkhe, 1974 [50]. “Đời sống” của quả ở các con lai “chín chậm” sau thu hoạch 28
quả vào giai đoạn chín tốt để đảm bảo chất lượng, kể cả chất lượng cảm quan (theo Stevens, Kader, 1978) [52]. Nghiên cứu con lai F1 ở một số cặp lai đã cho thấy trội hoàn toàn hoặc từng phần của một số tính trạng: dạng quả, độ dày cùi quả, số ổ hạt ít và độ cứng quả. Không có ưu thế lai đối với hàm lượng chất tan, mà thể hiện không hoàn toàn ở tính trạng này (theo Khalil R.M, Midam A.A, Hatem A.K, 1988) [42]. Ngày nay nhờ có nền kinh tế phát triển mà khoa học kỹ thuật cũng phát triển theo, áp dụng khoa học trong công tác chọn lọc, lai tạo đã có nhiều thành công rất lớn. Mỗi năm hàng loạt các giống mới ra đời với nhiều đặc điểm tốt đáp ứng được nhu cầu tiêu dùng của người dân trên. Góp phần nâng cao năng suất, sản lượng cà chua trên toàn thế giới. 2.5.2 Một số nghiên cứu về chọn tạo giống cà chua ở Việt Nam Ngày nay do nhu cầu tiêu dùng và đòi hỏi ngày càng cao của thị trường đã đặt ra vấn đề cấp thiết cần chọn tạo bộ giống thích hợp nhằm phát huy hết tiềm năng của giống trong điều kiện sinh thái nước ta. Để phục vụ tốt công tác chọn giống, đáp ứng những đòi hỏi của sản xuất, việc thu thập và bảo quản nguồn gen của cây cà chua ở Việt Nam đã được nhà nước và các nhà khoa học quan tâm thực hiện. Ở nước ta trong những năm gần đây quá trình nghiên cứu và chọn lọc các giống cà chua đã đạt được những thành tựu đáng kể, các nhà khoa học đã chọn tạo ra những giống thích hợp với điều kiện tự nhiên ở nước ta, chúng có khả năng cho năng suất cao, phẩm chất tốt. Đặc biệt các nhà khoa học đã chọn tạo ra những giống thích hợp trồng trong điều kiện trái vụ tăng thu nhập cho người lao động. Theo Nguyễn Hồng Minh, 2007 [18] công tác nghiên cứu chọn tạo giống cà chua ở nước ta có thể được chia thành các giai đoạn sau: + Giai đoạn trước năm 1985: Giai đoạn này chủ yếu tập trung vào việc 29
nhập nội, khảo nghiệm, lai tạo và tuyển chọn giống. Giống cà chua Ba Lan cũng được biết đến ngay từ giai đoạn đầu. Các giống HP - 1, HP - 2, HP - 3, HP - 5 được đưa ra do trại giống rau Hồng Phong, Hải Phòng chọn lọc cá thể liên tục từ tập đoàn cà chua nhập nội từ Nhật Bản. Trong đó đặc biệt là giống HP - 5 có chiều cao cây trung bình 90 cm, sinh trưởng bán hữu, quả tròn, năng suất trung bình đạt 35 - 40 tấn/ha, chất lượng quả tốt, cùi dày, chắc thịt, chịu vận chuyển, khả năng chống chịu điều kiện bất thuận tốt, thời gian sinh trưởng 120 - 135 ngày, có thể gieo trồng trong vụ đông xuân và vụ xuân hè. Viện cây lương thực và cây thực phẩm đã phối hợp với viện Khoa Học Kỹ Thuật Nông Nghiệp Việt Nam, viện Di Truyền Nông Nghiệp, viện Khoa Học Kỹ Thuật Nông Nghiệp Miền Nam phát triển đề tài “Nghiên cứu chọn tạo giống rau”, kết quả là giống cà chua số 7 được chọn từ nguồn giống của Hungari có trọng lượng quả trung bình 80 - 100g, khi chín quả có màu đỏ, cây sinh trưởng mạnh, thích hợp trồng trong vụ xuân hè và đã được công nhận là giống quốc gia (theo Chu Thị Ngọc Viên và cs, 1997) [32]. Ngoài ra giống cà chua 214 được tạo từ cặp lai giữa VCL với giống American của Mỹ, hạt lai F 1 được xử lí đột biến nhân tạo và chọn lọc cá thể liên tục, nên giống cho năng suất cao, phẩm chất tốt (theo Vũ Tuyên Hoàng và cs, 1999) [8]. - Giai đoạn 1986 - 1995: Các nghiên cứu về chọn tạo giống cà chua đã thu được kết quả và đi theo hai hướng: + Các giống trồng trong điều kiện vụ đông “truyền thống” như các giống số 7, 214, Hồng lan (VCLTCTP) Viện cây lương thực và thực phẩm đã chọn được giống cà chua Hồng Lan chọn lọc từ quần thể đột biến nhiệt độ từ giống cà chua Ba Lan xanh. Giống có thời gian sinh trưởng 110 - 120 ngày, sinh trưởng bán hữu hạn, thích ứng rộng, trồng tốt trong vụ đông xuân ở nhiều vùng khác nhau. Quả trung bình 85 - 100g, năng suất cao, ổn định từ 35 - 40 tấn/ha 30
+ Các nghiên cứu về chọn giống cà chua chịu nóng để phục vụ cho trồng cà chua trái vụ. Do điều kiện nóng ẩm đặc thù của nước ta nên tới năm 1994 - 1995 nước ta vẫn chưa đưa ra được giống cà chua chịu nóng đảm bảo chất lượng thương phẩm để đưa ra sản xuất. Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội là cơ quan nghiên cứu về chọn tạo giống cà chua chịu nóng có hệ thống ở nước ta. Năm 1995 đã chọn tạo ra giống MV1 có khả năng chịu nóng và đáp ứng được các yêu cầu về năng suất, chất lượng thương phẩm. Tới năm 1997, giống MV1 được công nhận là giống quốc gia, được phát triển trên diện tích đại trà lớn (theo Nguyễn Hồng Minh, Kiều Thị Thư, 1998) [13]. - Giai đoạn 1996 - 2005: Giai đoạn này công tác nghiên cứu chọn tạo giống cà chua ưu thế lai được đẩy mạnh với mục tiêu là tạo các giống lai có nhiều ưu điểm về năng suất, chất lượng, trồng chính vụ và trái vụ, đồng thời phục vụ cho chế biến công nghiệp. Những thành công đầu tiên trong tạo giống ưu thế lai của Việt Nam được công bố. Một số giống cà chua được tạo trong giai đoạn này giống cà chua lai số 1, VT3, HT7, HT21 , HT42, HT160, FM20, FM21 Trong giai đoạn này một số giống cà chua tự thụ cũng được nghiên cứu đưa ra như VR2, XH5, PT18 (VNCRQ), C95 (VCLTCTP), Giống lai HT7 vào tháng 9/2000 được công nhận là giống quốc gia. Nó có đặc điểm: Chịu nóng cao, ngắn ngày, quả nhanh chín và đỏ đẹp, phối hợp được nhiều đặc điểm độc đáo về cấu trúc thịt quả và vỏ đảm bảo chất lượng tiêu dùng, chất lượng bảo quản và vận chuyển (Nguyễn Hồng Minh, Kiều Thị Thư, 2006) [17]. Giống HT21 được tạo ra theo hướng chất lượng cao. Đầu năm 2004, HT21 được công nhận khu vực hoá và phát triển sản xuất đại trà. HT21 là giống ngắn ngày, thấp cây, thời gian từ trồng tới thu lứa quả đầu 56 – 60 ngày, quả nhanh chín. Dạng quả tròn, chín đỏ đẹp, thịt quả dầy, độ chắc tốt, khô dáo. Khẩu vị ngọt, có hương thơm, độ Brix cao, đặc biệt hàm lượng 31
đường cao (5.18%). trong thời gian sinh trưởng ngắn HT21 đạt năng suất cao: 45 – 60 tấn/ha. HT21 phục vụ trồng ở vụ đông sớm và đông chính, chất lượng thịt quả tốt, có hương thơm, khẩu vị ngọt dịu (Nguyễn Hồng Minh, Kiều Thị Thư, 2006) [17]. Giống HT42 được thử nghiệm rộng năm 2004, năm 2005 bắt đầu cho phát triển sản xuất và mở rộng rất nhanh diện tích sản xuất đại trà. HT42 là giống ngắn ngày, nhanh chín, thời gian từ trồng tới thu lứa quả đầu 55 - 60 ngày. Giống có khả năng sinh trưởng tốt, ra hoa, đậu quả tốt ở nhiều điều kiện thời tiết bất thuận (đặc biệt điều kiện nhiệt độ cao, nhiệt độ thấp, ánh sáng ít), có khả năng chống chịu tốt bệnh chết héo cây (do vi khuẩn). HT42 có cấu trúc cây mới: Cây mập mau, đốt thấp cây bản lá dầy, có khả năng ra nhánh tái sinh mạnh. HT42 đáp ứng được mục tiêu cà chua trồng trái vụ và cà chua chất lượng cao (theo Nguyễn Hồng Minh, Lê Thị Tuyết Châm, 2011) [20]. Giống cà chua HT160 có chất lượng tiêu dùng cao, thịt quả dày, chắc mịn, có hương, vận chuyển và cất giữ tốt, trồng được ở các vụ: Thu đông, đông chính, xuân hè sớm. Năm 2004 - 2005 giống được thử nghiệm và phát triển sản xuất với năng suất, chất lượng cao (Nguyễn Hồng Minh, Phạm Thị Ân, 2011) [19]. Sau nhiều năm nghiên cứu, lai tạo, tuyển chọn và trồng thử nghiệm ở nhiều địa phương, các nhà khoa học của Việt Nam đã đưa ra một số giống cà chua mới triển vọng được hội đồng KHCN của Bộ NN & PTNT đã công nhận và cho phép đưa vào sản xuất. Giống lai F1 PT18 là giống cà chua được viện nghiên cứu Rau quả tạo ra bằng phương pháp chọn lọc cá thể qua nhiều thế hệ trong nhiều năm từ dòng cà chua CLN2026D có nguồn gốc từ AVRDC, đến nay đã thu được giống ổn định về di truyền, đáp ứng nhu cầu chế biến công nghiệp và thích ứng với điều kiện canh tác ở từng vùng sinh thái ở nước ta, đến năm 2004 đã được hội đồng KHCN của Bộ Nông Nghiệp và PTNT công nhận là giống quốc gia (theo Dương Kim Thoa, Trần Khắc Thi và cộng sự, 2005) [27]. 32
TS. Đào Xuân Thảng và cs viện cây lương thực thực phẩm tạo ra giống cà chua chế biến C95. Thời gian sinh trưởng 110 - 120 ngày, ra hoa, thu quả sớm sau trồng 65 - 70 ngày, quả chín tập trung, quả tròn cao, chỉ số dạng quả I = 1,15, quả chắc, cùi dày, chín đỏ tươi hấp dẫn, độ brix 4,9 – 5,2%, đạt chỉ tiêu chế biến nước cà chua cô đặc xuất khẩu. Giống cà chua lai số 1 được chọn từ tổ hợp lai P x HL1 do Đào Xuân Thảng và cộng sự lai tạo. Giống được công nhận là giống quốc gia năm 2000. Viện nghiên cứu rau quả đã đạt được những thành tựu: năm 1995 - 1997 đã chọn lọc thành công giống cà chua quả nhỏ chịu nhiệt VR2 từ tập đoàn 17 giống cà chua nhập nội từ Thái Lan, Nhật Bản, Đài Loan và đã được công nhận là giống quốc gia. Năm 2005 giống cà chua Lai số 9 do Dương Kim Thoa, Trần Khắc Thi chọn lọc có biểu hiện ưu thế lai cao, khả năng sinh trưởng phát triển ổn định ở các thời vụ trồng, chống chịu sâu bệnh tốt Giống được Hội đồng khoa học Bộ NN&PTNT công nhận là giống tạm thời để mở rộng sản xuất tháng 12/2005 [5]. Giống VT3 có thời gian sinh trưởng 120 - 130 ngày, chất lượng tốt, thích hợp cho ăn tươi và nấu chín. VT3 được Hội đồng khoa học Nông nghiệp và PTNT công nhận là giống tạm thời (theo Đào Xuân Thảng và cs, 2003) [23]. - Giai đoạn từ 2005 - 2006 trở đi: Sử dụng ưu thế lai như một phương pháp chọn giống có hiệu quả và là hướng đi tốt nhất, cơ bản nhất. Từ trước năm 1995 nghiên cứu tạo giống cà chua ưu thế lai ở nước ta đã được đề cập, song từ giai đoạn từ 1995 đến nay vấn đề này mới được phát triển mạnh (theo Nguyễn Hồng Minh, 2006) [17]. Nhờ những nỗ lực nghiên cứu không ngừng, các nhà khoa học đã lai tạo và tạo ra nhiều giống cà chua ưu thế lai cao. Ở giai đoạn này chú trọng trong việc tạo ra nhiều giống ưu thế lai quả nhỏ dùng để ăn tươi có năng suất cao, mẫu mã đẹp, bắt mắt và độ ngọt cao. 33
Nghiên cứu tạo giống cà chua ưu thế lai được triển khai nghiên cứu một cách hệ thống. Chương trình nghiên cứu của Trường được chính thức bắt đầu từ năm 1994 và liên tục tiến hành cho tới nay. Các công việc nghiên cứu thường niên đó là: Chọn tạo, phân lập, đánh giá các dòng, chọn lọc duy trì, phân lập đánh giá các bố mẹ ở các mùa vụ. Bên cạnh đó, hàng năm còn thực hiện số lượng lớn các tổ hợp thử đánh giá khả năng kết hợp, đánh giá, sàng lọc các con lai ở các vụ (xuân hè, thu đông, đông), đánh giá, thẩm định các tổ hợp lai ưu tú ở các mùa vụ, tuyển chọn tổ hợp lai để thử nghiệm sinh thái và thử nghiệm sản xuất ở các vùng, các mùa vụ trên các tỉnh miền Bắc nước ta (theo Nguyễn Hồng Minh, 2006) [17]. Năm 2006 - 2007 giống cà chua quả nhỏ HT144 do Trung tâm nghiên cứu rau chất lượng cao tạo ra đã phát triển trên diện tích sản xuất lớn, phục vụ nhu cầu trong nước và xuất khẩu. HT144 có tiềm năng năng suất từ 40 - 45 tấn/ha, chống chịu bệnh xoăn lá, chết héo cây, đặc biệt chịu nóng cao nên có khả năng trồng trái vụ (vụ xuân hè). HT144 là giống cà chua lai quả nhỏ đầu tiên của Việt Nam cạnh tranh thành công với các giống thế giới để phát triển sản xuất lớn (theo Nguyễn Hồng Minh, Phạm Quang Tuân, 2011) [21]. Bên cạnh Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội, các Viện như Viện nghiên cứu rau quả, Viện cây lương thực và cây thực phẩm cũng đã nghiên cứu và đưa ra nhiều giống cà chua ưu thế lai đáp ứng được yêu cầu cho sản xuất và tiêu dùng. Giống cà chua lai HPT10: Giống có dạng hình sinh trưởng bán hữu hạn, cây sinh trưởng phát triển tốt cho năng suất cao ở cả hai thời vụ thu đông và vụ đông xuân, có khả năng chống chịu bệnh khá. Thời gian sinh trưởng 102 - 130 ngày, năng suất cao 40 - 50 tấn/ha vụ thu đông, 60 - 65 tấn/ha vụ đông xuân, quả có chất lượng cao, Brix 5,0 thích hợp cho cả ăn tươi và chế biến. Giống đã được trồng thử nghiệm tại một số tỉnh như Bắc Ninh, Hải 34
Phòng và một số điểm trồng rau an toàn khu vực Hà Nội. Với những thành công đạt được nêu trên, chứng tỏ rằng công tác chọn tạo giống cà chua ở nước ta đã và đang đi đúng hướng. Trong tương lai không xa chúng ta có thể hy vọng cà chua sẽ trở thành mặt hàng nông sản có giá trị kinh tế cao. Cà chua không chỉ là rau ăn quả đáp ứng nhu cầu ăn tươi mà còn đáp ứng nhu cầu chế biến trong nước, đồng thời nó còn là mặt hàng xuất khẩu có giá trị. 35
3. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Vật liệu nghiên cứu Thí nghiệm 1: gồm 30 tổ hợp lai từ hệ thống lai đỉnh giữa 10 dòng nghiên cứu và 3 dòng thử, đối chứng là giống Thúy Hồng. Các tổ hợp lai được ký hiệu là: D12, D09, D08, D58.2, D318, D11, D51, D52, D503, D504, D329, D58.3, D328, D330, D331, D502, D55, D56, D505, D506, D402, D404, D403, D405, D406, D401, D501, D59, D407, D15. Ngoài ra thí nghiệm còn đánh giá 3 tổ hợp lai bổ sung là D58.1, D318, D54 Sơ đồ lai: 10×3 Dòng nghiên Dòng thử cứu Dòng A Dòng B Dòng M 1 D12 D329 D402 2 D09 D58.3 D404 3 D08 D328 D403 4 D58.2 D330 D405 5 D318 D331 D406 6 D11 D502 D401 7 D51 D55 D501 8 D52 D56 D59 9 D503 D505 D407 10 D504 D506 D15 Thí nghiệm 2: gồm 6 tổ hợp lai CT04, CT6, CT9, CT18, CT29, CT31 và giống đối chứng HT144 3.2 Nội dung nghiên cứu Thí nghiệm 1: Đánh giá khả năng kết hợp của các mẫu giống cà chua ở vụ Thu Đông và tuyển chọn các tổ hợp lai triển vọng. Thí nghiệm 2: Đánh giá và tuyển chọn các tổ hợp lai cà chua ở vụ xuân hè. 36
3.3 Thời gian và địa điểm nghiên cứu Thời gian nghiên cứu: Thực hiện thí nghiệm 1: Từ tháng 8/2011 đến tháng 1/2012. Thực hiện thí nghiệm 2: Từ tháng 2/2012 đến tháng 6/2012 Địa điểm nghiên cứu: thí nghiệm được bố trí tại khu thí nghiệm khoa nông học - Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội 3.4 Phương pháp nghiên cứu 3.4.1 Bố trí thí nghiệm Thí nghiệm 1 đánh giá 30 tổ hợp lai (10 dòng nghiên cứu x 3 dòng thử), 3 tổ hợp lai nghiên cứu thêm và đối chứng trong vụ thu đông được bố trí theo phương pháp khảo sát không nhắc lại. Diện tích 1 ô thí nghiệm là 7.5 m 2. Bố trí trồng 22 cây/ô. Thí nghiệm 2 đánh giá 6 tổ hợp lai và đối chứng TH144 trong vụ xuân hè bố trí theo khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCB) với 3 lần nhắc lại. Diện tích 1 ô thí nghiệm là 6m2. Bố trí trồng 20 cây/ô. Luống rộng : 1,45m Cao: 25 - 30cm Trồng 2 hàng/luống: + cây cách cây: 45cm + hàng cách hàng: 55 - 60cm 3.4.2 Kỹ thuật trồng trọt * Thời vụ: Vụ thu đông: ngày gieo 15/8, ngày trồng 24/9. Vụ xuân hè: gieo ngày 17/2, ngày trồng 19/3. * Kỹ thuật vườn ươm - Chuẩn bị hạt giống gieo: Chọn hạt mẫu giống có tỷ lệ nảy mầm > 80 % - Chọn vùng đất thịt nhẹ, thoát nước, tiện tưới tiêu. - Làm đất nhỏ, tơi xốp, nhặt sạch cỏ dại. - Lên luống rộng 1m, cao 20 - 25cm. 37
- Gieo hạt. - Che phủ rơm rạ để hạn chế ảnh hưởng xấu của nhiệt độ thấp đến độ nảy mầm. - Chăm sóc, tưới nước và giữ ẩm cho cây. - Phun thuốc phòng một số bệnh cho cây. * Kỹ thuật trồng trên ruộng: - Làm đất: Thí nghiệm được trồng trên đất thịt nhẹ cày bừa kỹ, làm sạch cỏ dại. - Lên luống: lên luống cao dễ thoát nước Luống rộng 1,45m; sâu 30cm - Mật độ trồng 2 hàng - Bón phân: Qui trình bón phân trong thí nghiệm (bón cho 1 ha) như sau: Lượng bón: Lượng phân bón: 20 tấn phân chuồng hoai mục, 600 kg phân lân, 300 kg phân đạm ure, 280 kg phân kali. Cách bón: Bón lót toàn bộ lượng phân chuồng, cùng với 50% lân. Số phân còn lại dùng để bón thúc, kết hợp với xới xáo làm cỏ. Các lần bón thúc như sau:  Lần 1: Khi cây hồi xanh (7 – 8 ngày sau trồng) bón 10% đạm và 10% lân.  Lần 2: Khi cây ra hoa (sau trồng 28 ngày) bón 30% đạm, 40% lân và 30% Kali.  Lần 3: Sau trồng 46 ngày, khi quả rộ, bón 30% đạm và 40% Kali.  Lần 4: sau khi thu quả đợt 1, bón 30% đạm và 30% Kali Tưới nước: Nguồn nước phải sạch Sau khi trồng cần tưới nước một ngày hai lần (sáng – chiều), giữ độ ẩm 38
đất thường xuyên 80% đảm bảo cho cây hồi xanh trong tuần đầu. Vào thời điểm phân cành nhánh mạnh và ra hoa kết quả cứ 7 – 10 ngày tháo nước vào ruộng 1 lần: tháo 1/2 cho đến 2/3 rãnh để sau 2 giờ cho tự hút; đồng thời tiêu nước kịp thời tránh úng. Giữ độ ẩm đất thường xuyên 80 – 85%. Vun xới, làm cỏ: Xới xáo, làm xốp đất giữa hàng và giữa cây, làm cỏ Lần 1: Vun xới và làm cỏ sau khi cây hồi xanh. Lần 2: Làm cỏ và vun gốc kết hợp với bón phân lần 2. Sau lần 2 vun xới thì làm cỏ bằng tay không xới xáo tránh làm tổn thương bộ rễ tạo điều kiện cho sâu bệnh xâm nhập và phát triển. Làm giàn: Sau khi bón thúc lần 2, cây đạt chiều cao 30 – 40 cm thì làm giàn hình chữ A. Buộc cây: Dùng dây mềm buộc cây tựa nhẹ vào giàn theo hình số 8, mối buộc đầu tiên ở chùm hoa thứ nhất. Tỉa cành: Dùng tay đẩy nhẹ làm gãy cành non, không dùng kéo, dao cắt hoặc dùng móng tay để bấm cành. Chỉ để lại hai thân gồm 1 thân chính và một thân phụ phát triển từ nhánh mọc ngay dưới chùm hoa thứ nhất. Sau đó trên mỗi thân chỉ để 2 nhánh, tạo thành 4 ngọn. Tỉa bỏ các nhánh mọc từ nách lá để tập trung dinh dưỡng cho thân chính ra hoa quả đồng thời tạo sự thông thoáng cho luống. Phòng trừ sâu bệnh: Phun thuốc phòng chống sâu bệnh hại cà chua và ngăn ngừa dịch hại. (Kỹ thuật trên tiến hành theo quy trình của Trung tâm nghiên cứu và phát triển giống rau chất lượng cao). 3.4.3 Các chỉ tiêu theo dõi Mỗi ô thí nghiệm theo dõi 6 cây. 3.4.3.1 Các giai đoạn sinh trưởng của cây cà chua trên đồng ruộng Thời gian từ gieo đến ra hoa (ngày): khi có 70% số cây trong ô thí 39
nghiệm ra hoa ở chùm 1. Thời gian từ gieo đến đậu quả (ngày): khi 70% số cây trong ô thí nghiệm đậu quả ở chùm 1. Thời gian từ gieo đến quả bắt đầu chín (ngày): khi 30% số cây trong ô thí nghiệm chín ở chùm 1. Thời gian từ gieo đến quả chín rộ (ngày): khi 70% số cây trong ô thí nghiệm chín ở chùm 1 và chùm 2. 3.4.3.2 Một số chỉ tiêu về sinh trưởng và cấu trúc cây Tốc độ sinh trưởng chiều cao thân chính (cm): Đo bằng thước dây, 7 ngày đo 1 lần. Tốc độ ra lá trên thân chính: Đếm số lá trên thân chính, 7 ngày theo dõi 1 lần. Chiều cao từ gốc đến chùm hoa đầu tiên: Đo bằng thước dây (cm) Số đốt từ gốc đến chùm hoa đầu tiên (đốt) Chiều cao cây cuối cùng: Đo bằng thước dây từ cổ rễ đến đỉnh sinh trưởng (cm) Màu sắc lá: Xanh đậm, xanh, xanh sáng 3.4.3.3 Một số đặc điểm về hình thái và đặc điểm nở hoa. Dạng chùm hoa: + Đơn giản (bình thường): Hoa ra trên 1 nhánh chính. + Trung gian: Hoa ra trên 2 nhánh chính. + Phức tạp: Chùm hoa chia thành nhiều nhánh. Đặc điểm nở hoa: Quan sát và phân ra nở hoa rộ tập trung hay rải rác. 3.4.3.4 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất. Tỷ lệ đậu quả = (số quả đậu / số hoa) × 100% Theo dõi trên 5 chùm hoa đầu của cây (từ dưới lên), tính tỷ lệ đậu quả trên từng chùm và tỷ lệ đậu quả trung bình. Số chùm quả trên cây (chùm): đếm tổng số chùm quả 40
Năng suất cá thể: Năng suất cá thể = tổng số quả x Khối lượng trung bình quả Năng suất quả/ô thí nghiệm (Kg/ô) = NSCT x Số cây cho thu hoạch . Năng suất (tấn/ha) = (NS ô thí nghiệm x 10.000)/(7,5 ×1000) 3.4.3.5 Đặc điểm hình thái quả Chiều cao quả (cm): H Đường kính quả (cm): D Dạng quả: I = H/ D I > 1,06 Dạng quả dài I = 0,85 - 1,06: Dạng quả tròn I < 0,85: Dạng quả dẹt - Độ dày thịt quả (mm): Đo bề dày thành thịt quả (bằng thước panme) - Số ngăn hạt trên quả - Số hạt trên quả - Độ chắc quả: Rất mềm, mềm, chắc, cứng được đánh giá bằng cảm quan. Độ chắc quả (theo Kader và Morris, 1996) có các mức sau đây: Rất cứng: Quả không bị móp khi ấn mạnh bằng tay, khi thái lát không mất nước hay hạt. Cứng: Quả chỉ bị móp nhẹ khi ấn tay, thái không mất nước hay hạt. Chắc: Quả bị móp khi ấn tay mạnh vừa, khi thái có rơi một ít nước và hạt. Mềm: Quả bị móp khi ấn nhẹ tay, khi thái chảy nhiều nước và hạt. Rất mềm (nhão): Quả dễ móp khi ấn nhẹ, khi thái chảy nhiều nước và hạt. - Màu sắc quả khi quả còn xanh: Trắng, trắng ngà, xanh nhạt, xanh, xanh đậm. - Màu sắc quả khi chín: Đỏ đậm, đỏ tươi (đỏ cờ), đỏ bình thường, đỏ nhạt (đỏ hồng). (Các chỉ tiêu cảm quan được đánh giá theo phương pháp của Trung tâm nghiên cứu và phát triển giống rau chất lượng cao). 41
3.4.3.6 Một số chỉ tiêu về phẩm vị ăn tươi - Đặc điểm thịt quả: Thô sượng, chắc mịn, chắc bở, mềm mịn, mềm nát. - Độ ướt thịt quả: Rất ướt, ướt, khô nhẹ, khô. - Tỷ lệ quả nứt sau mưa. - Độ tách của tầng rời ở cuống quả. (Độ rụng quả) - Khẩu vị nếm: Ngọt đậm, ngọt, ngọt dịu, nhạt, chua dịu, chua. - Hương vị: Có hương nét (hương rõ), có hương, không rõ, hăng ngái. - Độ Brix: Sử dụng máy đo độ Brix. (Các chỉ tiêu đánh giá theo phương pháp do Trung tâm nghiên cứu và Di truyền giống rau chất lượng cao ĐHNN Hà Nội đưa ra) Xác định hàm lượng chất khô hòa tan (đo độ Brix %) bằng dụng cụ cầm tay. 3.4.3.7 Tình hình nhiễm một số sâu bệnh hại chính Bệnh virus: Theo dõi biểu hiện triệu chứng bệnh trên cây và xác định tỷ lệ số cây bị bệnh trên ô thí nghiệm. Dựa vào mức độ biểu hiện triệu chứng bệnh của cây, phân ra làm hai nhóm: + Triệu chứng nhẹ gồm có: Dạng khảm lá, xoăn xanh ngọn cây. + Triệu chứng nặng gồm có: Dạng xoăn lá - biến vàng, xoăn lùn, lá dạng sợi. Một số sâu bệnh hại chính như sâu đục quả, giòi đục lá, bệnh mốc sương, bệnh thối quả, bệnh đốm lá. Thang điểm đánh giá theo thang điểm từ 1 – 5 (hướng dẫn của AVRDC): 1: Không có triệu chứng bệnh 2: 1 – 25% diện tích lá bị bệnh 3: 26 – 50% diện tích lá bị bệnh 4: 51 – 75% diện tích lá bị bệnh 5: > 75% diện tích lá bị bệnh 3.4.3.8 Đánh giá khả năng kết hợp của các tổ hợp lai Đánh giá khả năng kết hợp chung và khả năng kết hợp riêng của các 42
dòng nghiên cứu trên các tính trạng tỷ lệ đậu quả, tổng số quả, khối lượng trung bình quả lớn, năng suất cá thể, độ brix. 3.4.4 Phương pháp xử lý số liệu Xử lý theo phần mềm Excel, IRRISTAT 5.0, phân tích phương sai, phân tích tương quan, xử lý theo phương pháp Kempthorne. Xử lý theo chương trình SELINDEX để tuyển chọn các tổ hợp lai. 43
4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN Chúng tôi tiến hành đánh giá các tổ hợp lai cà chua trên điều kiện đồng ruộng vụ thu đông 2011 và so sánh các tổ hợp lai đã được tuyển chọn trong vụ xuân hè 2012 nhằm đánh giá khả năng kết hợp của các dòng bố mẹ, tiềm năng năng suất, chất lượng, mức độ nhiễm sâu bệnh của các tổ hợp lai. Nó được biểu hiện cụ thể qua các giai đoạn sinh trưởng phát triển của cây cà chua trên đồng ruộng. Dưới đây là những kết quả thu được thông qua theo dõi các tổ hợp lai trong suốt thời gian vụ thu đông 2011 và vụ xuân hè 2012. Kết quả đánh giá khả năng kết hợp và chọn lọc các tổ hợp lai cà chua triển vọng vụ thu đông 2011 4.1 Các giai đoạn sinh trưởng chủ yếu của các tổ hợp lai cà chua vụ thu đông 2011 Mỗi giống có giai đoạn sinh trưởng phát triển khác nhau, nó phụ thuộc vào bản chất của giống, điều kiện ngoại cảnh và biện pháp kỹ thuật tác động. Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng phát triển của từng giống giúp ta tác động các biện pháp phù hợp như: Bố trí thời vụ, kỹ thuất chăm sóc hợp lý nhằm đạt năng suất và hiệu quả kinh tế cao nhất trong sản xuất. 4.1.1 Thời gian từ trồng đến ra hoa, đậu quả Thời gian từ trồng đến bắt đầu ra hoa là thời kỳ sinh trưởng rất quan trọng với cây trồng. Nó đánh dấu bước chuyển từ giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng sang giai đoạn sinh trưởng sinh thực. Mọi tác động ở giai đoạn này đều ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng, khả năng ra hoa, tỷ lệ đậu quả của cây. Chính vì thế chúng ta cần cung cấp đầy đủ chất dinh dưỡng cho cây. Ngoài ra căn cứ vào giai đoạn này người ta cũng có thể xác định được tính chín sớm chín muộn của các tổ hợp lai cà chua. 44
Bảng 4.1 Thời gian các giai đoạn sinh trưởng của các tổ hợp lai cà chua vụ thu đông 2011 THỜI GIAN TỪ TRỒNG ĐẾN (NGÀY) THL Ra hoa Đậu quả Quả bắt đầu chín D12 31 38 68 D09 25 34 65 D08 26 35 65 D58.2 22 32 64 D318 24 32 63 D11 31 38 69 D51 26 33 66 D52 26 35 69 D503 22 32 63 D504 23 37 69 D329 23 33 63 D58.3 22 32 64 D328 23 33 63 D330 22 32 63 D331 26 33 63 D502 22 32 62 D55 25 34 66 D56 27 36 70 D505 31 38 71 D506 19 30 59 D402 30 38 69 D404 25 34 67 D403 26 33 67 D405 23 32 64 D406 26 34 64 D401 30 38 69 D501 23 32 64 D59 22 33 66 D407 20 30 57 D15 22 30 59 D54 22 32 64 D50 26 37 70 D58.1 24 34 67 TH (đ/c) 32 34 71 45
Thời gian từ trồng đến ra hoa là khác nhau giữa các tổ hợp lai trong cùng thời vụ. Ở vụ thu đông thời gian từ trồng đến ra hoa của các tổ hợp lai dao động trong khoảng 19 đến 32 ngày. Trong đó tổ hợp lai D506 ra hoa sớm nhất 19 ngày, tiếp đó là tổ hợp lai D407 (20 ngày), các tổ hợp lai D58.2, D58.3, D59, D330, D54, D503, D502, D15 ra hoa sau trồng 22 ngày. Giống đối chứng Thúy Hồng ra hoa muộn nhất 32 ngày sau trồng. Thời gian từ trồng đến khi ra hoa có tương quan với thời gian từ trồng đến khi quả chín và thời gian từ trồng đến khi thu hoạch, do đó giữa các tổ hợp lai trong thí nghiệm nghiên cứu tổ hợp nào có thời gian từ trồng đến khi ra hoa sớm thì cũng có thời gian từ trồng đến khi đậu quả và thời gian từ trồng đến khi thu hoạch sớm hơn. Qua theo dõi thí nghiệm, ta thu được kết quả như sau: Vụ thu đông các tổ hợp lai có thời gian đậu quả dao động từ 30 – 38 ngày sau trồng. Tổ hợp lai đậu quả sớm nhất là D506, D407, D15: 30 ngày sau trồng. Các tổ hợp lai D11, D12, D401 có thời gian đậu quả muộn nhất là 38 ngày sau trồng. Giống đối chứng TH có thời gian đậu quả: 34 ngày sau trồng. 4.1.2 Thời gian từ trồng đến bắt đầu chín Sau khi hình thành quả các chất dinh dưỡng được vận chuyển làm cho quả lớn nhanh và đạt kích thước đặc trưng của giống. Khi đó quả không ngừng biến đổi về sinh lí, sinh hóa và kích thước, song song với quá trình này là sự thay đổi về khối lượng quả, khối lượng quả tăng dần, tăng đến tối đa thì quả chín. Bên trong quả chín diễn ra đồng thời hai quá trình là chín sinh lí và chín hình thái. Qua bảng 4.1 ta thấy: Vụ thu đông thời gian từ khi trồng đến khi quả bắt đầu chín của các tổ hợp lai biến động trong khoảng 57 – 71 ngày. Trong đó sớm nhất là D407 là 57 ngày, tiếp theo là D506 (59 ngày), muộn nhất là D505 và giống đối chứng TH (71 ngày). Nhìn chung đa số các tổ hợp lai đều bắt đầu chín sau 62 ngày trồng. 46
4.2 Động thái tăng trưởng chiều cao cây và số lá của các tổ hợp lai Động thái tăng trưởng chiều cao cây và số lá giúp chúng ta có thể đánh giá được tốc độ sinh trưởng phát triển của cây. Từ đó đưa ra những biện pháp kỹ thuật hợp lý tạo điều kiện cho cây sinh trưởng phát triển tốt, đảm bảo phát huy hết tiềm năng năng suất của cây. 4.2.1 Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các tổ hợp lai Bảng 4.2.1 Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ vụ Thu Đông 2011 ĐỘNG THÁI TĂNG TRƯỞNG CHIỀU CAO CÂY (cm) Số ngày sau trồng STT THL 28 35 42 49 56 1 D12 25,3 36,0 67,0 98,7 109,0 2 D09 30,1 47,7 68,5 94,3 114,2 3 D08 21,3 35,0 60,2 89,2 108,8 4 D58.2 27,6 46,5 64,5 85,3 102,0 5 D318 24,4 45,3 66,2 93,0 112,5 6 D11 20,1 34,2 56,7 88,5 105,0 7 D51 24,3 45,7 70,8 95,7 110,5 8 D52 24,4 43,0 63,8 87,0 102,5 9 D503 33,8 49,5 69,8 94,3 119,7 10 D504 28,1 53,0 82,6 118,5 157,7 11 D329 29,2 51,0 71,3 103,8 124,2 12 D58.3 33,7 57,3 75,7 89,2 107,0 13 D328 29,5 48,2 75,5 102,5 125,0 14 D330 29,1 48,5 69,0 98,0 114,0 15 D331 27,0 50,0 72,0 103,2 117,8 16 D502 32,3 54,3 80,6 111,8 115,3 17 D55 21,0 36,2 60,2 85,2 107,5 18 D56 19,1 32,5 50,5 82,0 105,5 19 D505 20,2 34,7 55,0 85,2 114,2 20 D506 32,9 57,3 80,1 102,5 108,7 21 D402 22,2 43,3 67,0 87,3 117,0 22 D404 22,2 42,3 69,3 101,8 127,2 23 D403 24,5 42,7 69,3 95,2 115,5 24 D405 20,3 37,3 61,9 89,7 112,3 25 D406 18,8 41,5 60,3 89,2 117,2 26 D401 20,3 35,5 62,6 89,0 112,8 27 D501 21,2 41,8 66,2 81,8 106,7 28 D59 24,8 42,3 65,7 91,3 105,7 29 D407 37,7 64,5 88,2 112,2 126,7 30 D15 31,8 58,7 86,7 133,3 160,0 31 D54 22,8 37,5 51,0 72,8 87,0 32 D50 17,3 34,8 52,7 70,3 83,0 33 D58.1 24,0 37,5 58,7 93,8 115,0 34 TH (đ/c) 24,7 38,8 69,4 92,7 114,8 47
Động thái tăng trưởng chiều cao của một số tổ hợp lai cà chua quả nhỏ vụ Thu Đông 2011 140 ) 120 m c ( 1 D405 100 y â 2 D406 c 80 o a 60 3 D51 c u 40 4 D52 ề i h 20 5 D505 C 0 6 D506 1 2 3 4 5 7 D407 Ngày theo dõi sau trồng (ngày) Hình 4.1 Động thái tăng trưởng chiều cao cây của một số tổ hợp lai cà chua quả nhỏ vụ thu đông năm 2011 Tốc độ tăng trưởng chiều cao của các tổ hợp lai khác nhau là khác nhau được thể hiện rõ qua bảng 4.2.1 và hình 4.1. Ở vụ thu đông, chiều cao cây của các tổ hợp lai trong giai đoạn 28 ngày sau trồng dao động từ 17,3 – 37,7cm. Các lần theo dõi sau cho thấy chiều cao cây tăng nhanh. Trong đó thời gian từ 42 – 56 ngày sau trồng tốc độ tăng trưởng chiều cao cây của các tổ hợp lai là mạnh nhất. Tổ hợp lai D15 trong 1 tuần từ ngày 42 – 49 sau trồng chiều cao cây tăng 46,7cm; tổ hợp lai D504 trong 1 tuần từ ngày 49 – 56 sau trồng, chiều cao cây tăng 39,2cm. Sau trồng 56 ngày chiều cao cây của các tổ hợp lai dao động từ 83 – 160cm. Sau trồng 56 ngày tổ hợp lai D50 có chiều cao cây thấp nhất là 83cm, hai tổ hợp lai D504 và D15 có chiều cao cây cao nhất là 157,7cm và 160cm 48
4.2.2 Động thái tăng trưởng số lá của các tổ hợp lai Bảng 4.2.2 Động thái tăng trưởng số lá của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ vụ thu đông 2011 ĐỘNG THÁI TĂNG TRƯỞNG SỐ LÁ CÂY (cm) Số ngày sau trồng STT THL 28 35 42 49 56 1 D12 10,2 13,3 15,0 18,5 21,8 2 D09 10,8 13,7 16,8 19,3 21,3 3 D08 9,7 12,5 16,0 18,2 20,0 4 D58.2 11,8 16,3 16,3 16,2 20,8 5 D318 10,8 13,5 15,7 18,5 20,2 6 D11 10,3 14,2 16,5 18,3 19,8 7 D51 10,3 13,3 16,0 17,5 20,0 8 D52 11,0 13,2 16,3 18,3 20,5 9 D503 11,0 13,8 15,8 17,5 20,0 10 D504 11,3 16,7 18,5 22,3 24,7 11 D329 11,2 13,7 16,3 18,7 21,0 12 D58.3 13,3 16,7 18,7 19,2 21,3 13 D328 11,3 14,8 16,3 18,8 21,5 14 D330 12,7 16,2 18,2 20,2 21,5 15 D331 10,7 13,3 16,5 20,5 20,7 16 D502 11,0 15,7 17,2 17,5 21,3 17 D55 10,8 14,2 16,3 18,0 22,2 18 D56 10,5 13,0 16,2 18,0 20,2 19 D505 9,8 12,3 15,5 19,8 21,3 20 D506 13,3 17,0 17,8 21,5 21,2 21 D402 10,0 12,8 15,0 17,8 21,0 22 D404 10,2 14,3 16,7 20,5 21,2 23 D403 10,0 12,5 15,8 18,0 20,0 24 D405 10,2 12,8 15,8 18,7 20,8 25 D406 9,5 13,8 15,8 17,8 20,8 26 D401 8,8 12,2 15,3 18,5 20,7 27 D501 11,5 14,5 17,0 18,2 21,2 28 D59 11,7 13,7 16,7 19,3 22,7 29 D407 10,5 13,7 17,2 18,8 20,7 30 D15 11,5 16,7 18,8 22,7 25,7 31 D54 11,5 15,2 16,8 18,0 20,0 32 D50 10,3 13,5 17,8 18,5 19,2 33 D58.1 10,7 14,2 16,7 19,2 23,2 34 TH (đ/c) 11,5 14,7 16,3 19,5 20,2 49
Động thái tăng trưởng số lá cây (lá) 30.00 D15 25.00 D504 D55 20.00 ) D50 á l ( D501 á 15.00 l D404 ố S 10.00 D330 D58.2 5.00 D58.3 TH (đ/c) 0.00 28 35 42 49 56 Số ngày sau trồng (ngày) Hình 4.2 Động thái tăng trưởng số lá của một số tổ hợp lai cà chua quả nhỏ vụ thu đông 2011. Cũng như các loại cây trồng khác, đặc điểm lá, hình dạng lá và màu sắc lá là đặc trưng hình thái của giống, được quyết định bởi đặc tính di truyền của giống. Lá cây là cơ quan có chức năng quang hợp của cây. Nó đóng vai trò quan trọng quyết định đến năng suất của giống. Nghiên cứu động thái ra lá là cơ sở để xác định khả năng sinh trưởng, khả năng thích ứng và chống chịu của giống đối với điều kiện ngoại cảnh. Giống có số lá trên thân chính nhiều, bộ lá phát triển mạnh, lâu tàn thường có khả năng quang hợp tốt từ đó tổng hợp và dự trữ được nhiều chất dinh dưỡng cung cấp cho cây tăng năng suất cây trồng. Vì vậy chúng ta cần tác động các biện pháp kỹ thuật thích hợp tạo điều kiện cho bộ lá sinh trưởng và phát triển tốt nhất. Qua hình 4.2 và bảng 4.2.2 ta thấy: Động thái tăng trưởng số lá của các tổ hợp lai ở các giai đoạn khác nhau thì khác nhau. Ở vụ thu đông, sau 28 ngày trồng số lá của các tổ hợp lai dao động từ 8,8 lá (D401) – 13,3 (D506) 50
lá, giống đối chứng TH là 11,5 lá. Ở các tuần theo dõi tiếp theo số lá tăng nhanh và sau 5 tuần theo dõi (56 ngày sau trồng) số lá biến động trong khoảng từ 19,2 lá (D50) – 25,7 lá. Giống đối chứng có 20,2 lá sau 56 ngày trồng. Hai tổ hợp lai D504 và D15 có số lá nhiều nhất tương ứng là 24,7 và 25,7 lá. 4.3 Một số đặc điểm cấu trúc cây của các tổ hợp lai 4.3.1 Chiều cao từ gốc đến chùm hoa 1 Chiều cao từ gốc đến chùm hoa đầu tiên có quan hệ với số đốt và chiều dài đốt. Nếu chiều cao từ gốc đến chùm hoa đầu tiên quá ngắn thì cây rậm rạp và chùm quả đầu tiên nằm sát mặt đất nên dễ bị sâu bệnh hại tấn công. Nếu chiều cao này quá dài sẽ ảnh hưởng tới các chùm hoa sau, cây cao dễ bị đổ làm rụng quả dẫn đến năng suất bị giảm. Qua bảng 4.3: Ta thấy chiều cao cây từ gốc đến chùm hoa 1 của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ vụ thu đông dao động từ 24,7 - 46,8 cm. Trong đó tổ hợp lai có chiều cao từ gốc đến chùm hoa thứ nhất thấp nhất là D506 (24,7 cm), thấp hơn đối chứng TH (35,3 cm) là 10,6 cm. Tổ hợp lai có chiều cao từ gốc đến chùm hoa thứ nhất cao nhất là D404 (46,8 cm), cao hơn đối chứng TH (35,3 cm) là 11,5 cm. 4.3.2 Số đốt từ gốc đến chùm hoa đầu tiên Đây là đặc điểm đặc trưng của từng giống tuy nhiên nó cũng có thể bị thay đổi dưới những tác động của điều kiện môi trường. Số đốt từ gốc đến chùm hoa đầu liên quan đến chiều cao từ gốc đến chùm hoa thứ nhất, số nhánh và độ cứng của cây. Qua bảng 4.3 ta thấy: Số đốt từ gốc đến chùm hoa thứ nhất của các tổ hợp lai dao động từ 9 - 12,7 đốt. Tất cả các tổ hợp lai trong thí nghiệm đều có số đốt thấp hơn đối chứng TH (13 đốt). Tổ hợp lai có số đốt từ gốc đến chùm hoa 1 thấp nhất là D406 (9 đốt) và D505 (9 đốt) thấp hơn đối chứng TH (13 đốt) là 4 đốt. Tổ hợp lai có số đốt cao nhất là D55 (12,7 đốt). 51
Bảng 4.3 Đặc điểm cấu trúc cây của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ vụ Thu Đông 2011 Chiều cao Số đốt từ Chiều cao từ gốc đến gốc đến Màu sắc Mức độ Đặc điểm Dạng THL cây cuối chùm hoa 1 chùm hoa lá phân cành nở hoa chùm hoa cùng (cm) (cm) 1 D12 34,3 10,8 116,3 Xanh đậm Cao tán hẹp TT ĐG D09 34,2 11,5 121,7 Xanh đậm Cao tán hẹp TT ĐG D08 32,5 11,2 117,0 Xanh đậm Cao tán hẹp TT ĐG D58.2 32,8 9,8 109,2 Xanh đậm Cao tán hẹp TT TG D318 38,7 11,0 120,8 Xanh đậm Cao tán hẹp TT TG D11 38,3 11,5 115,0 Xanh đậm Cao tán hẹp TT ĐG D51 31,8 11,2 118,3 Xanh đậm Cao tán hẹp TT ĐG D52 30,3 11,7 113,7 Xanh đậm Cao tán rộng TT ĐG D503 34,2 10,7 126,8 Xanh đậm Cao tán rộng TT ĐG D504 37,8 12,3 160,8 Xanh bt Cao tán rộng TT PT D329 38,2 12,0 131,5 Xanh đậm Cao tán hẹp TT TG D58.3 34,5 12,5 115,8 Xanh đậm Cao tán hẹp TT TG D328 34,5 10,5 133,0 Xanh đậm Cao tán hẹp TT TG D330 30,8 10,7 120,8 Xanh đậm Cao tán hẹp TT TG D331 36,5 11,5 126,2 Xanh đậm Cao tán hẹp TT TG D502 38,5 10,3 118,3 Xanh đậm Thấp tán hẹp TT ĐG D55 29,0 12,7 119,0 Xanh đậm Thấp tán hẹp TT TG D56 34,5 10,0 113,3 Xanh đậm Cao tán rộng TT TG D505 28,2 9,0 132,8 Xanh bt Cao tán hẹp TT PT D506 24,7 12,2 113,3 Xanh bt Thấp tán hẹp TT TG D402 37,7 11,3 125,8 Xanh đậm Cao tán hẹp TT ĐG D404 46,8 12,2 132,3 Xanh đậm Cao tán hẹp TT TG D403 37,3 11,8 126,2 Xanh đậm Cao tán hẹp TT TG D405 39,0 12,0 119,7 Xanh đậm Cao tán hẹp TT ĐG D406 31,8 9,0 124,2 Xanh đậm Cao tán hẹp TT ĐG D401 38,5 10,7 120,3 Xanh đậm Cao tán hẹp TT TG D501 31,7 11,7 110,5 Xanh đậm Cao tán hẹp TT TG D59 26,8 11,7 114,5 Xanh đậm Cao tán hẹp TT TG D407 39,2 12,0 133,7 Xanh bt Cao tán rộng TT TG D15 37,0 11,3 207,8 Xanh bt Cao tán rộng TT TG D54 26,3 9,2 94,2 Xanh bt Thấp tán hẹp TT TG D50 26,5 11,0 88,5 Xanh bt Cao tán hẹp TT TG D58.1 36,3 12,5 123,8 Xanh đậm Cao tán hẹp TT TG TH (dc) 35,3 13,0 123,3 Xanh đậm Cao tán hẹp TT TG 52
4.3.3 Chiều cao cây Chiều cao cây là đặc tính quan trọng thể hiện đặc điểm của giống. Đặc điểm này phụ thuộc rất lớn vào các yếu tố ngoại cảnh. Dựa vào đấy chúng ta có thể đánh giá được sự thích ứng của giống đối với điều kiện ngoại cảnh nhằm đưa ra các biện pháp kỹ thuật hợp lý để khai thác triệt để tiềm năng, năng suất của giống. Từ bảng 4.3 ta thấy: Các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ có chiều cao cây dao động từ 88,5 – 207,8 (cm). Tổ hợp lai có chiều cao cây thấp nhất là D50 (88,5 cm) thấp hơn đối chứng TH (123,3cm) là 34,8 cm. Tổ hợp lai có chiều cao cây cao nhất là D15 (207,8cm) cao hơn đối chứng TH là 84,5 cm. 4.4 Một số tính trạng hình thái và đặc điểm nở hoa 4.4.1 Màu sắc lá Lá là cơ quan tổng hợp chất hữu cơ chủ yếu trong cây. Lục lạp là nơi trực tiếp diễn ra quá trình quang hợp. Màu sắc lá là đặc trưng của từng giống, nó cho chúng ta biết được khả năng quang hợp của giống đó. Thông thường lá có màu xanh đến xanh đậm thường có hàm lượng diệp lục cao hơn và quang hợp diễn ra mạnh hơn. Qua theo dõi chúng tôi thấy màu sắc lá của các tổ hợp lai chủ yếu là màu xanh đậm. Một số tổ hợp lai có màu xanh như D505, D506, D407, D15, D504, D54, D50. Như vậy tất cả các tổ hợp lai trong thí nghiệm đều có khả năng quang hợp tốt. 4.4.2 Mức độ phân cành Mức độ phân cành phụ thuộc vào đặc điểm của giống, điều kiện ngoại cảnh và kỹ thuật chăm sóc. Trong vụ Thu Đông 2011 điều kiện thời tiết trong giai đoạn cây sinh trưởng, phát triển mạnh khá thuận lợi dẫn đến khả năng phân cành của các tổ hợp lai nghiên cứu, đa số tổ hợp lai có mức phân cành trung bình đến khá. Một số tổ hợp lai có mức phân cành mạnh như D52, D15, D504, 505, 53
4.4.3 Dạng chùm hoa Dạng chùm hoa cà chua phụ thuộc bản chất di truyền của giống. Dạng chùm hoa có ý nghĩa quan trọng ảnh hưởng tới khả năng đậu quả, khả năng phát triển của các quả trên chùm và tác động rất lớn đến năng suất, sản lượng cà chua. Dựa vào số lượng hoa trên chùm, số nhánh trên mỗi chùm hoa, ta có thể phân ra các dạng chùm hoa: + Dạng chùm hoa đơn giản: là kiểu chùm chỉ có một trục chính, hoa mọc so le trên trục. + Dạng chùm hoa trung gian: thường phân thành 2 nhánh chính. + Dạng chùm hoa phức tạp: chia thành nhiều nhánh. Kết quả bảng 4.3 cho thấy các tổ hợp lai trong thí nghiệm vụ thu đông xuất hiện cả 3 dạng chùm hoa, trong đó xuất hiện ít nhất là dạng chùm hoa phức tạp (D505 và D504), dạng chùm hoa đơn giản ở mức trung bình (gồm 11 tổ hợp lai: D405, D406, D51, D52, D502, D503, D402, D08, D09, D11, D12) và nhiều nhất là dạng chùm hoa trung gian (các tổ hợp lai còn lại và giống TH đối chứng). 4.4.4 Đặc điểm nở hoa Mục tiêu của chọn giống không những là chọn những giống có năng suất cao, phẩm chất tốt mà còn chọn những giống nở hoa tập trung, chín tập trung giúp tiết kiệm được công thu hoạch và giải phóng đất nhanh. Qua theo dõi chúng tôi thấy tất cả các tổ hợp lai đều nở hoa tập trung. 4.5 Tình hình nhiễm virus và một số sâu bệnh hại của các tổ hợp lai trên đồng ruộng 4.5.1 Tình hình nhiễm virus Sâu bệnh hại là một yếu tố ảnh hưởng trực tiếp tới năng suất và chất lượng của cây trồng nói chung và cây cà chua nói riêng. Cà chua là kí chủ của nhiều loài sâu bệnh hại nguy hiểm đặc biệt là bệnh héo xanh, xoăn lùn do virus, mốc sương, phấn trắng gây thiệt hại lớn. Chính vì thế mục tiêu của 54
chọn giống hiện nay không những chọn tạo ra các giống có năng suất cao, phẩm chất tốt mà còn có khả năng kháng sâu bệnh tốt. Bệnh virus của cây trồng họ cà, ở Việt Nam, Bùi Văn Ích và cộng sự (1970) đã công bố kết quả nghiên cứu bước đầu về bệnh xoăn lá cà chua. Tác giả xác định đó là bệnh virus loại hình chủ yếu là ngọn vàng, mép lá cong lên, lan truyền qua bọ phấn Bemisa spp. Bệnh virus hại cà chua là một trong những bệnh hại nguy hiểm làm giảm năng suất cà chua từ 30 – 80%, thậm chí không cho năng suất. Cây cà chua nhiễm vius, ở giai đoạn đầu nếu nhiễm nhẹ vẫn có khả năng sinh trưởng phát triển, ra hoa đậu quả. Nếu giống có sức chống chịu tốt và được chăm sóc đầy đủ thì cây vẫn có thể cho năng suất. Nhưng khi cây nhiễm virus mức nặng, cây có lá và ngọn xoăn khảm, biến vàng dẫn đến giảm khả năng quang hợp, đỉnh sinh trưởng sẽ ngừng tăng trưởng, cây sẽ không ra hoa kết quả được, những chùm hoa trên cùng hạt phấn thường bất dục. Qua số liệu theo dõi có thể nhận thấy từ lần theo dõi đầu tiên đã xuất hiện một số tổ hợp lai nhiễm virus ở dạng nhẹ với tỉ lệ % thấp như D404, D330, D11 (4,55%), có một tổ hợp lai xuất hiện một cây nhiễm virus thuộc dạng nặng ở tuần theo dõi thứ 2 là D330 (tỉ lệ 4,55%). Ở các lần theo dõi tiếp theo ( 37 – 44 ngày) thì bệnh virus hầu như không tăng, chứng tỏ bệnh không bị lây lan giữa các cây. Giống đối chứng Thúy Hồng không bị nhiễm virus trong thời gian này. 4.5.2 Một số sâu bệnh hại khác Cà chua thuộc loại cây bụi, thân mềm, quả mọng, chất lượng quả ngon là đối tượng của nhiều loại sâu bệnh. Tuy nhiên do quá trình chăm sóc tốt và điều kiện thời tiết thuận lợi nên ngoài bệnh virus thì ảnh hưởng của sâu bệnh khác không đáng kể. 55
Bảng 4.4 Tình hình nhiễm bệnh virus của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ trên đồng ruộng vụ thu đông 2011 Lần theo dõi sau trồng ( ngày )(%) 30 37 44 STT THL Nhẹ Nặng Nhẹ Nặng Nhẹ Nặng 1 D12 - - - - - - 2 D09 - - - - - - 3 D08 - - - - - - 4 D58.2 - - - - - - 5 D318 - - - - - - 6 D11 4,55 - 4,55 - - - 7 D51 - - - - - - 8 D52 - - - - - - 9 D503 - - - - - - 10 D504 - - - - - - 11 D329 - - - - - - 12 D58.3 - - 4,55 - - - 13 D328 - - 4,55 - - - 14 D330 4,55 - - 4,55 - - 15 D331 - - - - - - 16 D502 - - - - - - 17 D55 - - - - - - 18 D56 - - - - - - 19 D505 - - - - - - 20 D506 - - - - - - 21 D402 - - - - - - 22 D404 4,55 - 4,55 - 4,55 - 23 D403 - - - - - - 24 D405 - - - - - - 25 D406 - - - - - - 26 D401 - - - - - - 27 D501 - - - - - - 28 D59 - - - - - - 29 D407 - - 4,55 - - - 30 D15 - - - - - - 31 D54 - - - - - - 32 D50 - - - - - - 33 D58.1 - - - - - - 34 TH (đ/c) - - - - - - 56