Cải tạo giống đậu bắp địa phương cao cây năng suất thấp bằng cách lai tạo với giống Nhật lùn thấp cây, năng suất cao

Phần I : MỞ ĐẦU      Đậu bắp, loại cây rau dễ trồng và được trồng nhiều ở nông thôn. Từ Nam chí Bắc, đâu đâu cũng trồng được, quanh năm đều trồng được. Dễ chế biến và rất dễ ăn. Ai ăn cũng tốt. Nông dân ta coi nó là “thức ăn cực nhanh”, “ thức ăn đa năng” và rất thông dụng trong các món nướng, món canh chua, món lẩu. Đặc biệt là, trong các bếp ăn của người nghèo, người ăn chay, người già.. là món dễ thấy. Nông dân ai cũng trồng nếu ít để ăn, nhiều để bán. Nhưng chắc có lẻ, ít ai biết nhiều về giá trị của loại rau này. Có chăng là biết chung chung, một món ăn vừa ngon, lại vừa rẻ.Theo tài liệu tham khảo cho biết: Đậu bắp chứa rất nhiều vitamin A, vitamin nhóm B (B1, B2, B6), vitamin C, các nguyên tố khoáng vi lượng như kẽm và canxi. Đậu bắp cũng là nguồn thực phẩm cung cấp chất xơ rất tốt và là “bạn người có bầu” bởi rất giàu acid folic, loại vitamin  rất cần cho việc hình thành ống thần kinh của thai nhi. Chất nhầy chất xơ trong đậu bắp giúp điều chỉnh lượng đường huyết. Đậu bắp giúp cơ thể tái hấp thu nước, là thức ăn lý tưởng cho những người muốn giảm cân; giúp tổng hợp các vitamin nhóm B, có tác dụng ngang bằng với sữa chua; có tính nhuận trường; có nhiều amino acid thiết yếu cho cơ thể như chất tryptophan tạo sự thoải mái tinh thần ngủ ngon (Nguồn Hiện nay cũng có một số vùng trồng nhiều đậu bắp như Vĩnh Long, Sóc Trăng, Trà Vinh,… diện tích trồng đậu bắp đang được mở rộng với các giống nỗi như:VN1,D9B1,TN75,… và các giống nhập tứ nước ngoài: Jubilee 047, lionseed của Ấn Độ,…Đặc biệt là giống đậu bắp Nhật đang được nhiều hộ chọn trồng vì năng suất cao và đạt tiêu chuẩn xuất khẩu. Thời gian sinh trưởng của cây đậu bắp Nhật trên 90 ngày, trong đó thời gian thu hoạch 45 ngày. Đặc trưng của giống đậu Nhật là cây cho trái rất nhiều, mau lớn, trái ăn rất giòn và ngon, nhưng có nhược điểm là khó trồng vì thích nghi không tốt với khí hậu nước ta. Bên cạnh đó giống đậu bắp địa phương rất thích nghi với điều kiện đất đai, khí hậu thì lại có năng suất thấp và chất lượng trái ngày càng giảm. Yêu cầu đặc ra lúc này là phải tìm ra giống mới vừa cho năng suất cao lại thích nghi với điều kiện đất đai khí hậu Việt Nam. Để đáp ứng yêu cầu trên chúng tôi đã chọn đề tài “Cải tạo giống đậu bắp địa phương cao cây năng suất thấp bằng cách lai tạo với giống Nhật lùn thấp cây, năng suất cao” với mong muốn tìm ra giống tốt, dể trồng, kéo dài thời gian thu hoạch và nâng cao năng suất cũng như chất lượng trái nhằm đáp ứng nhu cầu của thị trường, nâng cao thu nhập cho người nông dân. Phần II: CƠ SỞ LÍ LUẬN 2.1. Khái quát về cây đậu bắp 2.1.1. Phân loại Cây đậu bắp (mướp tây) tên khoa học: Abelmoschus esculentus Đậu bắp thuộc phân lớp sổ (Dilleniidae), bộ Bông (Malvales), họ Bông (Malvaceae), chi Abelmoschus (Theo giáo trình Phân loại thực vật A, Đặng Minh Quân). 2.1.2. Đặc điểm thực vật 2.1.2.1. Thân Thân thảo mọc thẳng đứng, nhiều lông, rỗng, cao từ 1-2m, phân thành nhiều nhánh, thân màu xanh đôi khi có vệt đỏ (Theo Nguyễn Mạnh Chinh và Phạm Anh Cường, 2007). 2.1.2.2. Lá Màu xanh, hình tim hoặc xẻ chân vịt, mép có răng cưa lớn, có lông nhám (Theo Nguyễn Mạnh Chinh và Phạm Anh Cường, 2007). 2.1.2.3. Rể Có một rể chính và nhiều rể phụ, ăn sâu từ 40-50cm (Theo Nguyễn Mạnh Chinh và Phạm Anh Cường, 2007). 2.1.2.4. Hoa Hoa mọc ở nách lá, đường kính 4–8 cm, với 5 cánh hoa màu trắng hay vàng, thường có các đốm đỏ hay tía tại phần gốc mỗi cánh hoa (Nguồn 2.1.2.5. Trái, hạt Trái xanh sang, đôi khi có màu đỏ. Quả nang, dài 20-25cm, mọc dụng đứng gồm 3-5 vách ngăn kết với nhau tạo thành các đường gờ dọc. Trong trái có 10-20 hạt đường kính 2-3mm (Theo Nguyễn Mạnh Chinh và Phạm Anh Cường, 2007). 2.1.3. Đặc tính nở hoa Một nụ hoa xuất hiện ở nách lá thứ 6 hoặc thứ 8 (phụ thuộc vào giống) nụ hoa kéo dài 22-26 ngày từ khi xuất hiện đến khi nở, thời gian thụ phấn thường từ 8-10 giờ sáng. Hoa chỉ nở một thời gian rất ngắn và khép lại vào buổi chiều, sự thụ phấn không thành công ở giai đoạn nụ. hạt phấn có khả năng duy trì tính hữu thụ trong 55 ngày (Theo Nguyễn Mạnh Chinh và Phạm Anh Cường, 2007). 2.1.4. Sinh trưởng và phát triển Đậu bắp chủ yếu là nhân giống bằng hạt. nó là một cây trồng hằng niên. Sự tăng trưởng đặc trưng bởi sự tăng trưởng không xác định. Sự nở hoa liên tục nhưng phụ thuộc vào điều kiện ngoại cảnh và giống. khi gieo trồng 2-3 tháng thì cây bắt đầu nở hoa, trái phát triển nhanh sau khi hoa được thụ phấn, trái đạt kích thước tối đa trong khoảng từ 4-6 ngày sau khi thụ phấn (Theo Nguyễn Mạnh Chinh và Phạm Anh Cường, 2007). 2.1.5. Điều kiện sinh trưởng và phát triển 2.1.5.1. Nhiệt độ Cây đậu bắp ưa nhiệt độ cao, thích hợp từ 25-30oC, trong khoảng nhiệt độ này nếu nhiệt độ càng cao thì cây sinh trưởng và phát triển càng nhanh. Nhiệt độ cao sẽ kéo dài thời gian ra hoa và tăng số đốt cây. Đậu bắp là cây phản ứng với độ dài ngày, mức độ mẫn cảm này tùy thuộc vào giống (Theo Nguyễn Mạnh Chinh và Phạm Anh Cường, 2007). 2.1.5.2. Nước Khả năng chịu han của đậu bắp tương đối khá, tuy vậy vào mùa khô nên cần tưới nước. Sử dụng nguồn nước tưới sạch (nước sông, nước giếng khoan). Tuyệt đối không sử dụng nguồn nước thải bị ô nhiễm, nước thải từ bệnh viện.Cần thường xuyên giữ độ ẩm đất 80-85% trong suốt quá trình thu hái quả. (Nguồn 2.1.5.3. Đất Chọn loại đất cát pha, thịt nhẹ, hoặc đất thịt trung bình, pH từ 5,5-6,8. Đất phải bằng phẳng, dễ tưới và tiêu nước. Đất cày bừa kỹ, làm sạch cỏ trước khi gieo.Lên luống 1,4-1,5m, mặt luống rộng 1,1-1,2m, chiều cao luống 25-30cm.(Nguồn 2.1.5.4. Dinh dưỡng Nhu cầu dinh dưỡng của cây đậu bắp bao gồm các nguyên tố đa lượng: N, P, K, Ca, Mg, S, C, H, O và các nguyên tố vi lượng: Fe, Cu, Zn, Mn, Mo, Bo, Cl. Tùy theo từng thời kì sinh trưởng khác nhau mà nhu cầu dinh dưỡng cũng khác nhau (Theo Nguyễn Mạnh Chinh và Phạm Anh Cường, 2007). 2.1.6. Giá trị của cây đậu bắp 2.1.6.1. Công dụng Đậu bắp rất dồi dào chất xơ, cả chất xơ hòa tan và chất xơ không hòa tan. 1/2 chén đậu bắp nấu chín có thể cung cấp khoảng 2g chất xơ, đậu bắp còn tươi nguyên cung cấp nhiều hơn, 1 chén khoảng 3,2g. Chất xơ mang đến nhiều lợi ích cho sức khỏe, bao gồm cả việc thúc đẩy giảm cân; kiểm soát lượng đường trong máu; ngăn ngừa táo bón và bệnh trĩ, cải thiện tiêu hóa; giảm mức cholesterol nên giúp phòng bệnh cao huyết áp, nhồi máu cơ tim; giảm nguy cơ ung thư ruột kết. Chất nhầy chứa trong đậu bắp còn có tác dụng nhuận tràng, giảm đau, giảm vết loét trong chứng viêm sưng. Nó còn được xem là loại thực phẩm “lý tưởng” nhất cho những người có dạ dày nhạy cảm. Đậu bắp cũng chứa nhiều axit folic. 1/2 chén đậu bắp nấu chín tương đương với 36,5 mg axit folic. Một chén đậu bắp sống chứa đến 87,8 mg axit folic. Đây là chất dinh dưỡng cần thiết cho nhiều chức năng của cơ thể, đặc biệt đối với những phụ nữ mang thai, axit folic cực kỳ quan trọng vì giúp phòng ngừa khuyết tật ống thần kinh và các dị tật bẩm sinh khác ở thai nhi. Bên cạnh đó, đậu bắp cũng thích hợp cho những người muốn giảm cân do cung cấp ít calo (khoảng 25 calo với 1/2 chén đậu bắp nấu chín và 33 calo cho mỗi chén đậu bắp sống), Ngoài ra, đậu bắp còn chứa nhiều vitamin A, vitamin C, canxi, kali, magiê giúp duy trì sự khỏe mạnh cho da, tóc và đôi mắt, tăng cường hệ thống miễn dịch cho cơ thể (Nguồn 2.1.6.2. Giá trị dinh dưỡng Chất nhầy và chất xơ có trong đậu bắp giúp điều chỉnh lượng đường huyết bằng cách điều hoà sự hấp thu của chúng từ ruột non. Chất xơ của đậu bắp cũng là một “vệ sĩ” của hệ tiêu hoá.Đậu bắp giúp cơ thể tái hấp thu nước. Chất nhầy trong đậu bắp “bắt giữ” những phân tử cholesterol vượt chỉ tiêu cùng những độc chất phát sinh trong quá trình chuyển hoá rồi “áp giải” chúng đến phân để thải ra ngoài. Do chứa hàm lượng nước cao, đậu bắp còn giúp cơ thể tránh khỏi tình trạng táo bón, đầy hơi.Đậu bắp chứa calories thấp nên là thức ăn lý tưởng cho những người đang muốn giảm cân. Để hưởng được lợi ích sức khoẻ tối đa của đậu bắp nên nấu nướng ở ngọn lửa thấp để chất nhầy ít bị thất thoát.Khi vào hệ tiêu hoá đậu bắp sẽ là mảnh đất màu mỡ cho những vi khuẩn có lợi, có thể sánh ngang tầm với sữa chua, giúp tổng hợp các vitamin nhóm B.Để làm đẹp tóc, cắt khúc đậu bắp và nấu đến khi nước nhầy ra tối đa. Sau đó để nguội rồi nhỏ vài giọt chanh vào, dùng dung dịch này gội đầu.Đậu bắp có tính nhuận trường, dùng trị hội chứng kích ứng ruột, làm lành các vết loét trong đường tiêu hoá, đồng thời xoa dịu những “niềm đau” từ trong ruột. Protein và dầu có trong hạt đậu bắp được xem là protein hạng nhất trong rau cải, rất nhiều amino acid thiết yếu cho cơ thể như tryptophan (giúp tinh thần thoải mái, ngủ ngon...), cystein… (Nguồn 2.1.7. Kỹ thuật trồng đậu bắp 2.1.7.1. Làm đất Chọn loại đất cát pha, thịt nhẹ, hoặc đất thịt trung bình, pH từ 5,5-6,8. Đất phải bằng phẳng, dễ tưới và tiêu nước.Đất cày bừa kỹ, làm sạch cỏ trước khi gieo.Lên luống 1,4-1,5m, mặt luống rộng 1,1-1,2m, chiều cao luống 25-30cm. Bón vôi với liều lượng 250-500 kg/ha(Nguồn 2.1.7.2. Cách ngâm ủ hạt giống Ngâm hạt 8h với nước ấm (54oC). Vớt hạt, rửa lại với nước sạch, ủ trong khăn ẩm 4h. Khi hạt nẩy mầm đem gieo hạt vô bầu chứa sẳn hổn hợp gồm một phần phân chuồng và năm phần tro trấu (Nguồn 2.1.7.3. Mật độ và khoảng cách trồng a. Hàng đơn Hàng cách hàng 70-80cm, cây cách cây 40-50cm, mỗi hốc trồng 2 cây, chiều rộng của mỗi hàng 40-50cm, chiều cao liếp 25-30cm. Mật độ trồng 50.000-70.000 cây/ha. Trung bình số lượng hạt giống cần cho mỗi ha là 4kg (Nguồn b. Hàng đôi Hàng cách hàng 50-60cm, cây cách cây 40-50cm, mỗi hốc trồng 2 cây, liếp cách liếp 100cm, liếp rộng 100cm, cao 25-30cm. Mật độ trồng 60.000-100.000 cây/ha. Trung bình số lượng hạt giống cần cho mỗi ha là 4kg (Nguồn 2.1.7.4. Phân bón Bón lót:Lượng phân bón cho 1000m2: phân chuồng hoai mục 1-2 tấn; super lân 30kg; urê 15kg; kali clorua 10kg. Nếu đất chua cần bón 50 - 100kg vôi bột trước khi bừa ngả. Bón lót toàn bộ phân chuồng, lân; đạm, kali. Nên bón theo rãnh, dùng cuốc rạch rãnh sâu 10- 12cm, cho phân vào rãnh, lấp đất phủ lên rồi gieo hạt vào. Bón thúc Lần đầu khi cây có 2 lá thật trong 1000m2  dùng 5kg urê + 3kg kali hoà nước tưới.Thúc lần 2 khi cây 5-6 lá thật, mỗi sào 5kg urê + 5kg kali, bón cách gốc 15-20cm. Thúc lần 3 khi đang ra hoa rộ, bón 7kg urê +  5kg kali bón vào giữa hai hàng theo các hốc chôn kín phân  sau đó dùng tưới nước đủ ẩm cho phân tan ra. Sau đó, cứ cách 2 lứa hái lại tưới thúc (dùng nước phân mục để tưới dưỡng cây).Làm cỏ, xới vun 2 lần và kết hợp với bón thúc lần 1 và lần 2.Có thể dùng các dạng nitrat amôn hoặc sulfat amon thay cho urê, cloruakali thay cho kali sunphat hoặc dùng các dạng phân hỗn hợp, phức hợp NPK để bón với liều nguyên chất tương ứng. Cần phun định kỳ các loại phân bón qua lá như Multi-K khoảng  7 ngày/lần, cây sẽ rất xanh, bền, sai quả, năng suất tăng thêm 20-30%.Chỉ được thu hoạch quả sau khi bón phân ít nhất 7-10 ngày.Tuyệt đối không được dùng phân chuồng tươi, phân bắc tươi và nước phân tươi để bón hoặc tưới. (Nguồn 2.1.7.5. Chăm sóc Khi cây có 2- 3 lá thật tiến hành làm cỏ, xới nông, vun nhẹ vào gốc. Khi đậu cao 20cm thì xới sâu trên mặt luống, nhặt sạch cỏ dại và vun gốc cho đậu giúp cây đứng thẳng tránh đổ ngã. Tưới nước vào rãnh 3 ngày/ lần, tỉa bỏ các chồi nhánh từ lá thứ 6 trở xuống.Mỗi lần bón phân đều xới và vun gốc, kết hợp làm sạch cỏ dại Sau mỗi trận mưa, mặt luống bị đóng váng phải xới xáo lại, nhưng phải đợi khô đất mới làm. Nếu xới khi đất còn ướt, cây đậu dễ bị bệnh nghẹt rễ, sinh trưởng kém.(Nguồn 2.1.7.6. Phòng trừ sâu bệnh a. Sâu hại Sâu đục quả (Maruca testulalis): Phải phòng trừ sớm khi sâu chưa đục vào quả hoặc mới chớm đục vào quả, sử dụng các thuốc Sherpa 20 EC, Cyperan 25 EC, Sumicidin 10 EC,… Rầy mềm: Sử dụng thuốc Bassa, Trebon,… Rệp (Aphis sp.): Phòng trừ bằng thuốc Karate 2,5 EC hoặc Sherpa 20 EC,… (Nguồn b. Bệnh hại Bệnh thán thư (Colletotrichum sp.): Phòng trừ bằng các loại thuốc Benlat 10 WP, Score 250 EC, Ridomil MZ 72 WWP, Derosal 50 SC.Bệnh gỉ sắt (Ugomyces sp): Phòng trừ bằng thuốc Anvil 5 SC, Rovral 50 WWP, Score 250 EC. Khi sử dụng thuốc cần phải tuân theo hướng dẫn ghi trên nhãn, đảm bảo thời gian cách ly tránh dư lượng thuốc trên sản phẩm. 2.1.7.7. Thu hoạch Thu quả đúng tiêu chuẩn thương phẩm: dài 7-10cm (sau nở hoa 7-8 ngày).Trong quá trình thu hoạch, loại bỏ quả nhỏ, quả sâu, không đạt chất lượng sản phẩm.Nếu thực hiện đầy đủ quy trình này, năng suất có thể đạt từ 18,0-26,0 tấn quả tươi/ha. (Nguồn Nông thôn đổi mới số 27/2003). 2.1.7.8. Bảo quản Sau khi thu hoạch nên xếp nhẹ nhàng các trái đậu bắp vào giỏ tránh sây sát, để nơi thoáng mát, dùng lá cây hoặc giấy báo che trên bề mặt giỏ, không để ở những nơi có nhiều nắng, gió nhằm hạn chế sự mất nước của trái. Sau cùng vận chuyển đến nơi tiêu thụ. (Nguồn 2.2. Kỹ thuật điện di Protein SDS-PAGE 2.2.1. Nguyên tắc SDS-PAGE là kỹ thuật điện di trên gel Polyacrylamide khi có sự hiện diện của Sodium Dodecylsunfat (SDS), đây là một tác nhân làm biến tính và âm tính hóa các phân tử Protein (làm cho Protein chạy về cực dương trong điện trường) trong điều kiện nhiệt độ cao và có sự có mặt của Mercaptoethanol hay Dithithreotol (DTT) sẽ khử các cầu nối sunfate. Điều đó có nghĩa là các tiểu đơn vị Proteintrong hỗn hợp có cùng mật độ điện tích và cùng chạy trong một điện trường như nhau. Như vậy tốc độ di chuyển trong điện trường có Protein phụ thuộc vào yếu tố kích thích của phân tử và phương pháp này dùng để xác định trọng lượng phân tử, thành phần và độ tinh sạch của các chế phẩm Protein sau quá trình tinh sạch. Trong thực tế để xác định trọng lượng của một phân tử Proteinta thường so sánh vơi một thang chuẩn. Gel gồm 2 lớp: Lớp gel tập trung: nằm ở trên, giúp tập trung Protein lại tạo thành một băng, lớp gel này có kích thước lỗ lớn cho các protein di chuyển nhanh và tập trung lại dưới tác động của điện trường. Lớp gel phân tích: Nằm phía dưới, giúp các protein từ hỗn hợp protein xuất phát ban đầu phân tách nhau theo trọng lượng phân tử (Theo Võ Công Thành, 2005). 2.2.2. Các bước chạy điện di Chuẩn bị hộp điện di: Khuôn chính để đổ gel, lược cài và hộp điện di phải được rửa sạch và lau khô bằng cồn. Đó ráp thành khuôn để chuẩn bị đổ gel. Đổ gel phân tích, dung dịch gel được khuấy đều bằng máy khuấy từ, sau đó nhanh chống dùng pipet cho vào khung kiếng đỗ gel. Gel sẽ được bơm đến vạch cách lược là 0.5 cm. Chú ý không bơm quá nhanh sẽ tạo bọt gel. Cẩn thận bơm tiếp một lớp nước cất lên trên bề mặt gel để tạo cho mặt gel phẳng. Gel sẽ đông lại sau 2-30 phút. Đổ gel tập trung: Trước khi đổ gel tập trung, ta phải đỗ bỏ phần nước phía trên gel phân tích bằng cách nghiên và dùng giấy thấm loại hết nước trên bề mặt gel phân tích. Cho gel tập trung vào và đưa lược vào lớp gel. Gel tập trung sẽ đông lại sau 20 phút. Đánh dấu lại các vị trí lỗ giếng. Chuẩn bị mẫu protein: Pha mẫu và dung dịch đệm pha mẫu với tỉ lệ sao cho nồng độ protein là 1mg/ml. Đưa mẫu vào các giếng. Chạy điện di: Điện di được thực hiện ở cường độ dòng điện là 30mA/2 gel, ở nhiệt độ phòng. Quá trình điện di được thực hiện đến khi dãy băng màu xanh của bromophenol blue R-250 đến gần đáy gel. Nhuộm gel: Gel sao khi điện di được nhuộm trong dung dịch nhuộm, trên máy lắc trong 1 giờ. Tẩy màu: Tẩy gel bằng dung dịch tẩy. Ngâm gel trong dung dịch tẩy và đặc trên máy lắc từ 2-3 giờ. Kết thúc quá trình tẩy gel khi nhận thấy gel đã sạch lớp màu nền và các băng protein hiện rõ trên gel. Ngoài ra gel cũng có thể được tẩy sạch lớp màu nền bằng cách cho gel vào trong nước cất và đun trong lò vi sóng trong thời gian 15 phút. Sấy gel và scan ảnh gel (Theo Võ Công Thành, 2005). 2.3. Phương pháp cải tiến giống 2.3.1. Chọn lọc 2.3.1.1. Chọn lọc hỗn hợp Đặc điểm của chọn lọc hỗn hợp là: đào thải hay chọn lọc cá thể riêng rẽ dựa vào giá trị kiểu hình của tính trạng cần cải tiến, thế hệ con của cây được trồng hỗn hợp. Quần thể thu được sau mỗi thế hệ chọn lọc hỗn hợp có thể được cải tiến, cụ thể năng suất được cải tiến, khả năng thích ứng tốt so với quần thể ban đầu. Về kiểu hình trong quần thể có thể đồng điều hơn đối với các tính trạng chiều cao, thời gian ra hoa, thời gian sinh trưởng, chất lượng… Điều kiện để chọn lọc có hiệu quả là hệ số di truyền từng cây của tính trạng cần cải tiến từ trung bình đến cao (Theo Vũ Đình Hòa, 2005) 2.3.1.2. Chọn lọc dòng thuần Trong chọn lọc dòng thuần đơn vị chọn lọc là thế hệ con của một cây đồng hợp tử (dòng thuần) với mục đích tạo ra những dòng đồng hợp tử để làm giống có tính trạng không thay đổi từ thế hệ này sang thế hệ khác. Chọn lọc bắt đầu bằng chọn lọc các cây riêng bệt (cá thể) từ quần thể gồm hỗn hợp các cây đồng hợp tử, tiếp theo là đánh giá và tiếp tục chọn lọc giữa các dòng theo gia phả của cây đã chọn lọc ban đầu. Cuối cùng xác định được dòng thuần tốt nhất rồi đem nhân lên phổ biến làm giống cải tiến (Theo Vũ Đình Hòa, 2005). 2.3.1.3. Chọn lọc từ các quần thể lai Nguồn biến dị của các quần thể tự nhiên thường có hạn và nhanh chống cacn kiệt do chon lọc. Đôi khi, một số tính trạng mong muốn không tồn tại trong quần thể tự nhiên. Vì vậy, muốn tạo ra giống mới nhà tạo giống phải tạo ra nguồn vật liệu ban đầu thông qua các kiểu gen khác nhau có tính trạng phù hợp với mục tiêu chon giống, ví dụ nâng cao năng suất của những giống có chất lượng cao hay kết hợp cùng lúc nhiều tính trạng mong muốn khác nhau. Vì vậy, phương pháp lai còn gọi là phương pháp tổ hợp nhiều thập kĩ qua đống vai trò chủ đạo trong chọn giống mới (Theo Vũ Đình Hòa, 2005) 2.3.2. Lai 2.3.2.1. Lai đơn Là lai một giống hoặc một dòng với một giống hoặc một dòng khác. Mẹ được chon ngẫu nhiên (trừ tính trạng di truyền tế bào chất). Còn gọi là lai bố mẹ: A x B. 2.3.2.2. Lai thuận nghịch Thường dùng để xác định dạng nào dùng làm mẹ tốt, dạng nào dùng làm bố tốt. Khi lai xa, tỉ lệ kết hạt phụ thuộc dạng nào dùng làm bố hay mẹ (Theo Nguyễn Phước Đằng, 2009) 2.3.2.3. Lai trở lại (hồi giao) Còn gọi là lai tích lũy hay lai bảo hòa, tức là đem con lai F1 lai trở lại với bố hay mẹ để lấy them đặc tính tốt của bố hay mẹ. Ví dụ: (A x B) x A hay (A x B) x B Cách lai này dùng để: Khắc phục tính bất dục của cay lai F1 khi lai xa. Tăng cường trong cây lai tính trạng cần thiết của bố hoặt mẹ (Theo Nguyễn Phước Đằng, 2009) 2.3.2.4. Lai nhiều bật Khi sử dụng F1 lai liên tiếp với 1 giống khác (trường hợp này có nhiều giống tham gia) ((((A x B) x C) x D) x E) x H Để tạo giống chin sớm, năng suất cao, chốn bệnh ta lần lượt lai theo thứ tự trên. Cách lai này sử dụng rộng rãi do con người ngày càng nâng cao sự đòi hỏi. Lai nhiều bật có khả năng vô tận trong việc tao thành các dạng mới (Theo Nguyễn Phước Đằng, 2009). 2.3.2.5. Lai phức tạp Có nhiều cặp lai bố mẹ tham gia vào việc tạo thành giống lai mới. (A x B) x (C x D) lai kép (A x B) x (C x D) x (E x F) x (G x H) Do có sự kết hợp nhiề tính trạng. Bông to, màu sắt bong, cánh hoa đẹp. Chín sớm không ảnh hưởng đến quang kỳ. Phẩm chất tốt, gia công tốt… (Theo Nguyễn Phước Đằng, 2009) 2.3.2.6. Kỹ thuật lai a. Khử đực cây mẹ Khử đực hoa là tiến hành loại bỏ hết những túi phấn khi còn chưa phát triển hoàn chỉnh, thông thường khoảng từ 1-3 ngày trước khi túi phấn chin. Sau khi khử đực cần cách li bằng bao giấy các hoa cái khử đực xong để tránh hiện tượng thụ phấn ngẫu nhiên. Đối với những cây tự thụ có hoa rất nhỏ việc lai thường được tiến hành ngay sau khi khử đực. Đối với những cây mà việc thụ phấn ít chịu ảnh hưởng của gió, côn trùng có thể bỏ qua việc cách li (Theo Nguyễn Phước Đằng, 2009) b. Thu thập phấn cây cha Khi thu thập phấn cây cha cần chọn những cây khỏe mạnh, có nhiều phấn tốt và đầy đủ đặc điểm tiêu biểu của giống. Kết quả lai đạt tốt nhất khi sử dụng phấn của các bao phấn vừa chin. Để tránh hiện tượng lẫn phấn lạ do gió và côn trùng các hoa dự tính lấy phấn được cách li một thời gian trước khi thụ phấn (Theo Nguyễn Phước Đằng, 2009). c. Thụ phấn Khi lai cần biết rõ thời gian sống và sức sống của hạt phấn và noãn. Thời gian sống của noãn tùy thuộc vào từng loại cây trồng và điều kiện ngoại cảnh thường khoảng 3-10 ngày. Trong quá trình lai để tránh hiện tượng lẫn phấn ngẫu nhiên khi chuyễn từ giống này sang giống khác cần nhúng dụng cụ để lai vào cồn. Sau khi lai xong thường phải bao cách li những ngày đầu và treo biển ghi rõ tổ hợp lai, ngày lai, tên người lai nếu có nhiều người cùng lai (Theo Nguyễn Phước Đằng, 2009). 2.4. Ưu thế lai 2.4.1. Khái niệm Ưu thế lai là hiện tượng con lai có cường độ phát triển , sức sống, khả năng sinh sản cao hơn mức trung bình của các dạng cha mẹ. Có 3 loại ưu thế lai: Ưu thế lai sinh sản: Biểu hiện ở cây lai có cơ quan sinh dục phát triển hơn, năng suất trái, hạt cao hơn mức trung bình của các dạng cha mẹ. Ưu thế lai sinh trưởng: Biểu hiện ở các cơ quan sinh dưỡng của cây lai phát triển mạnh hơn mức trung bình của cha mẹ. Ưu thế lai thích nghi: Biểu hiện ở mặt cây lai có sức sống và khả năng thích nghi với môi trường sống cao hơn mức trung bình của các dạng cha mẹ (Bài giảng Chọn giống cây trồng, Nguyễn Phước Đằng). 2.4.2. Phương pháp tính trị số ưu thế lai 2.4.2.1. Khái niệm trị số ưu thế lai Trị số ưu thế lai được tính ra phần trăm tăng (+) hoặc giảm (-). Tùy theo từng đặc tính hướng gia tăng hoặc giảm được ưa chuộng hơn. Thí dụ thời gian sinh trưởng hoặc chiều cao cây, ưu thế lai theo hướng giảm có thể được ưa chuộng hơn, còn đối với năng suất, tất nhiên chỉ các cặp lai có trị số ưu thế lai (+) mới có ý nghĩa (Nguồn 2.4.2.2. Ưu thế lai trung bình (HM) (heeterosis) HM=
F1: trị số của giống lai MP: trị số trung bình của giống cha và mẹ. SE=
* Sai số chuẩn (Standard error = SD) của trị số này là: Me: là trung bình của tổng bình phương sai số trong bảng ANOVA của thí nghiệm lặp lại. r: là số lần lăp lại. Trị số: t’ = (F1- MP)/S1E (Nguồn 2.4.2.3. Ưu thế lai tuyệt đối (HB) (heterobeltiosis) HB=
BP: trị số của giống cha hoặc mẹ tốt nhất SE của trị số HS là SE=
Trị số t’= (F1-BP)/SE (Nguồn 2.4.2.4. Ưu thế lai chuẩn (HS) (standard heterosis) So với giống đối chứng tốt nhất CV: trị số giống đối chứng tốt nhất HS=
SE của trị số HS là SE=
t’= (F1-CV)/SE (Nguồn 2.5. Phương pháp tạo dòng thuần Vật liệu khởi đầu để tạo dòng tự phối có thể là giống địa phương, giống nhập nội hoặc giống lai. Trước kia các dòng thuần được tạo chủ yếu từ các quần thể giống địa phương chọn lọc, nhưng ngày nay các dòng thuần tạo chủ yếu từ các giống lai tốt. Các đời tự phối được kí hiệu bằng I hoặc S với số nhỏ bên dưới chỉ đời tự phối, ví dụ: I1, I2 hay S1, S2 là các đời tự phối thứ nhất, thứ hai. Tùy theo mục tiêu đặc ravà khả năng của nhà chọn giống , việc tự phối phải được tiến hành từ 200 cá thể của nguồn vật liệu khởi đầu trở lên. Những cây được chọn để tự phối phải khỏe mạnh, không sâu bệnh, không đổ ngã và có những đặc điểm tốt khác. Vì lúc tự phối các đặc điểm của cây chưa biểu hiện ra hết, nên cần tuyển chọn lại các cây tự phối một lần nửa vào lúc thu hoạch. Gieo hạt của những cây tự phối tuyển chọn được thành hang ở vụ tiếp, với số lượng 20-30 cây mỗi hang, mỗi hốc tỉa chừa lại một cây. Việc chọn lọc để tiếp tục tự phối được tiến hành giữa các dòng và giữa các cây trong các dòng tốt. Tự thụ và tuyển chọn tương tự ở các thế hệ tiếp theo sẻ thu được các dồng tự phối I1, I2, I3, I4,… Số lượng cá thể được tuyển chọn trong mỗi dòng I1có thể nhiều, nhưng từ dòng I3 trở đi có thể rút xuống 2-3 cá thể ở mỗi dòng tốt. thường từ đời I2, người ta tiến hành khả năng phối hợp. Trong quá trình tự phối, những dòng xấu hoặc không đáp ứng được những yêu cầu đặc ra sẽ được loại bỏ để giảm bớt khối lượng công việc. Các dòng tự phối tương đối thuần thu được sau 6-7 đời tự phối. Khi dòng đã ổn định việc giữ dòng được tiến hành theo phương pháp”SIB” tức là thụ phấn chéo giữa các cây trong cùng một dòng. Khả năng phối hợp của dòng được biểu hiện ngay từ những đời tự phối đầu và có tính chất ổn định ở các đời sau. Do đó để giảm bớt khối lượng công việc nhờ việc loại bỏ những dòng có khả năng phối hợp thấp người ta thường lai để thủ khả năng phối hợp ngay từ các đời tự phối I2 I3 và thậm chí đối với I1 (Theo Nguyễn Phước Đằng, 2009). Phần III: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM Thời gian thực hiện: : Từ tháng 2 năm 2011 đến tháng 4 năm 2012. Địa điểm làm thí nghiệm: Nhà lưới và phòng thí nghiệm bộ môn Di truyền giống nông nghiệp, khoa Nông nghiệp và SHƯD, đại học Cần Thơ. 3.1. Phương tiện thí nghiệm 3.1.1. Vật liệu nghiên cứu Giống địa phương Giống Nhật lùn F1 3.1.2. Thiết bị hóa chất 3.1.2.1. Thiết bị: Tủ sấy, tủ hút, tủ lạnh Cân phân tích Máy li tâm Máy lắc Lò vi sóng Máy quang phổ Thiết bị cung cấp dòng điện một chiều Bộ khung mini-slab gel (Nhật Bản) Máy nghiền mẫu 3.1.2.2. Hóa chất Tris-base Sodium Dodecyl Sulfate(SDS) Acrylamide Ammonium Persulfate(AP) Tetra Methylethylenediamide(TEMED) Coomassic Brilliant Blue R250 3.2. Phương pháp thí nghiệm Bước1: Chọn giống đậu bắp địa phương làm cây mẹ, giống đậu bắp nhật thấp cây làm cây cha. Bước 2: chạy điện di SDS-PAGE để xác định dòng thuần của cây bố mẹ. Các bước chạy điện di: Chuẩn bị dung dịch: Dung dịch ly trích: Tris HCl 0.05M (ph=8), SDS 0.02%, Ure 5M và 2- Mercaptoethanol (2-MR) 1%. Dung dịch làm gel A: Tris HCl 3M (pH=8.5), SDS 0.4%. Dung dịch làm gel B: Tris HCl (pH=6.5), SDS 0.4%. Dung dịch làm gel C: Acrylamide 29.2%, bis Acrylamide 0.8% thêm nước cất đến 100ml. Dung dịch điện di: Tris HCl 0.025%, Glycine 0.192M và SDS 0.125%. Thuốc nhuộm: 0.225M CBBR -250 trong Methanol 0.225M, acid acetic,nước cất theo tỉ lệ 44:06:50. Ly trích mẫu: Lấy 3mg bột nội nhũ( không có phần phôi) nghiền mịn cho vào ống 1.5ml. Thêm 100µl dung dịch ly trích. Lắc ít nhất trong 3h hoặc để qua đêm. Ly tâm 1400vòng/phút trong 3 phút. Làm gel: Tùy theo chiều dài, chiều rộng và độ dày của khuôn làm gel mà thể tích mổi gel thay đổi. Sau khi tính được thể tích và phần trăm gel cần có, tra bảng tương quan giửa lượng và phần gel để xác định thành phần các dung dịch. Làm gel phân tách 12% Polyacrylamide và gel cô mẫu 5% Polyacrylamide theo qui trình của Smbrook(1898). Làm gel phân tách 12% Polyacrylamide. Lắp kính bộ gel, trộn dung dịch A, C + nước trong cốc nhỏ, thêm AP, TEMED và khuấy đều, cho vào bột gel. Thêm 2 giọt nước trên bề mặt dung dịch gel, để yên trong 30-60 phút gel sẽ đông. Làm gel cô mẫu 5% Polyacrylamide. Loại bỏ nước trên bề mặt gel phân tách, trộn dung dịch B,C + nước trong cốc nho, thêm AP,TEMED và khuấy đều, cho vào bộ gel. Cài răng lược giữa hai tấm kính của gel để tạo giếng, thêm 1 giọt nước, để yên trong 30-60 phút, lấy răng lược ra, lắp vào khung điện di, cho dung dịch điện di vào ngập các giếng gel. Công thức pha dung dich tạo gel Hóa chất(1gel) Gel phân tách 12%(ml) Gel cô mẫu 5% (ml)   Nước cất 1.6 0.68 30%Acrylamide 2.0 0.17 1.5 Tris HCL (pH=8.8) 1.3 _ 1M Tris HCL (pH=6.8) _ 0.13 10% SDS 1.1 0.03 10% Amonium Persulfate 0.05 0.01 TEMED 0.002 0.001   Tiến hành điện di: Bơm 10µl dung dịch ly trích mẫu/giếng. Chạy điện di với hiệu điện thế 20V ở gel cô mẫu và 40V ở gel phân tách. Nhuộm mẫu: Gel được nhuộm trong 2h bằng dung dịch nhuộm Coomasie 0.2% Brilliant Blue R250> Rửa Gel trong dung dịch acid acetic: methanol: nước theo tỉ lệ 20:05:75 hoặc rửa trong microwave trong 30 phút. Đọc kết quả, can và bảo quản mẫu gel. Bước 3: Làm đất, chuẩn bị đất, ngâm ủ hạt giống. Bước 4: Gieo trồng: trồng hang đơn với chiều rộng mỗi hàng là 40-50cm, chiều cao của liếp là 25-30cm. Hàng cách hàng là 70-80cm , cây cách cây là 40-50cm, 2 cây một hốc. Bước 5: Chăm sóc: Tưới nước mỗi ngày, bón phân theo khuyến cáo. Bước 6: Tiến hành lai: Thời gian thực hiện vào lúc sáng sớm. Khử đực đậu bắp địa phương Bước 7: Thu hoạch các trái đã lai khi tự khai. Bước 8: Chạy điện di SDS-PAGE các hạt cha mẹ và F1( các bước chạy điện di như trên). Bước 9: so sánh F1 với cha mẹ: trồng cha mẹ và F1 theo bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên, 3 nghiệm thức với 3 lần lặp lại. Bước 10: Lấy chỉ tiêu: (5 ngày/lần) so sánh giữa cây bố mẹ và F1 bao gồm: Chiều cao cây. Đường kính than. Đường kính và màu sắc lá. Số chồi hữu hiệu (Chồi mang trái). Năng suất. Chiều dài, đường kính, số hạt, màu sắc và trọng lượng của trái. Thới gian sinh trưởng (thời gian trổ hoa, tạo trái). Tỉ lệ sâu bệnh. Bước 11: Thống kê số liệu bằng phần mềm MSTATC. Phần IV: DỰ ĐOÁN KẾT QUẢ Tạo ra con lai F1 với những đặc tính tốt của cây bố mẹ như thấp cây, năng suất cao, phù hợp với điều kiện gieo trồng tai địa phương nhằm nâng cao chất lượng nông sản. Cần Thơ, ngày tháng năm 2011 Cán bộ hướng dẫn Sinh viên thực hiện Ts.Võ Công Thành Phạm Trọng Tín DUYỆT CỦA HỘI ĐỒNG KHOA HỌC CHỦ TỊCH Phần V: TÀI LIỆU THAM KHẢO Website diễn đàn rau sạch ; Website: Giáo trình phân loại thực vật A của Ts Đặng Minh Quân,2008(T90) Bài giảng chọn giống cây trồng .ĐHCT.2009 của TS Nguyễn Phước Đằng( T27-28) Kĩ thuật trồng,chăm sóc và phòng trừ sâu bệnh, quyển 33: Đậu rau (Ks. Nguyễn Mạnh Chinh-TS. Phạm Anh Cường.2007)(T60-70) Website : Website: La Thị Loan- CNGCT K34,2011. Đề cương luận văn tốt nghiệp ĐHCT Giáo trình chọn giống cây trồng của PGs. Ts Vũ Đình Hòa, 2005( T63-68) Nông thôn đổi mới số 27/2003 Giáo trình: Kỹ thuật điện di, Võ Công Thành, 2005.