Khảo sát năng suất và kiểu chín của các dòng đậu xanh đột biến ở thế hệ M5
và
Article Sidebar
Full Text: 
PDF
Abstract
Tóm tắt
Article Details
Tài liệu tham khảo
0,20,40,60,8% EMSTrồng M1, mỗi cây trong từng quần thể thu 1 hạt● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ●M2Trồng M2, mỗi 1 cây trong từng quần thể thu 1 hạtTrồng M3, thu hoạch cây đột biến tốt và có kiểu trái chín đồng loạtM3M4Gieo cá thể tốt thành dòng, chọn dòng tốt nhất và có kiểu trái chín đồng loạtM5Khảo sát năng suất và kiểu chín các dòng đã chọn, có đối chứng
Hình 1: Sơ đồ chọn dòng đậu xanh đột biến từ M1-M5
Diện tích cho 1 ô thí nghiệm là 7,2 m2 (3,2x2) m, rảnh rộng 50 cm, khoảng cách gieo (45x20) cm, mỗi hốc gieo 3 hạt, sau tỉa lại chừa 2 cây/hốc, mật độ 22 cây/m2. Bón phân theo công thức 60N-60P2O5-40K2O, và được chia làm 3 lần bón. Bón lót toàn bộ lượng Super lân và ½ lượng Clorua kali 1 ngày trước khi gieo. Bón thúc lần 1 lúc 12 - 20 NSKG với ½ lượng Urea, bón thúc lần 2 lúc 30-40 NSKG với ½ lượng Urea và ½ lượng Clorua kali còn lại. Các chỉ tiêu được ghi nhận ngẫu nhiên trên 10 cây mẫu/ô thí nghiệm. Tính trạng khảo sát gồm thời gian mọc mầm, thời gian trổ hoa, thời gian sinh trưởng, chiều cao cây lúc chín, số lóng trên thân chính, số cành, số trái trên cây, chiều dài trái, số hạt trên trái, trọng lượng 1000 hạt (g) và năng suất thực tế (tấn/ha). Kiểu trái chín được xếp loại dựa theo đề nghị của Mondal et al. (2013) ở lần thu hoạch đầu tiên, (i) đồng loạt trên 90% trái chín; (ii) đồng loạt từng phần từ 80 đến 90% trái chín; (ii) Không đồng loạt dưới 80% trái chín. Ngoài ra, các kỹ thuật canh tác, cách thu thập chỉ tiêu được áp dụng theo khuyến cáo về canh tác đậu xanh do Bộ môn Di truyền và Chọn giống Cây trồng phổ biến. Các loại sâu, bệnh chính như sâu đục thân, bệnh héo cây con và bệnh đốm lá được ghi nhận và đánh giá theo năm cấp của AVRDC năm 1995.
Phần mềm SPSS 21.0 được dùng để phân tích phương sai (ANOVA) và kiểm định Duncan các trung bình nghiệm thức.
Kết quả nghiên cứu được trình bày ở Bảng 2 cho thấy ngày mọc mầm của giống/dòng rất nhanh, tập trung từ 3 - 4 NSKG.
Ngày trổ hoa của các giống/dòng đậu xanh biến động từ 36 - 39 ngày. Dòng TC4-3-1-11 và TC8-3-16-9 có thời gian từ khi gieo đến ra hoa dài nhất (39 ngày). Các dòng còn lại đều có thời gian từ khi gieo đến ra hoa tương đương với giống đối chứng Taichung.
Thời gian sinh trưởng của các giống/dòng tương đối ngắn, dao động từ 55- 61 NSKG và có sự khác biệt ở mức ý nghĩa 1% qua phân tích thống kê. Sáu dòng có thời gian sinh trưởng ngắn hơn so với thời gian sinh trưởng của giống đối chứng là TC2-1-33-11, TC2-5-3-5, TC2-6-16-12, TC4-1-4-11, TC6-6-24-4, TC8-1-20-3. Điều này có thể nói EMS đã tác động lên kiểu gen biểu hiện tính trạng thời gian sinh trưởng, làm cho thời gian sinh trưởng ở 6 dòng này ngắn lại. Các dòng còn lại có thời gian sinh trưởng tương đương với giống đối chứng (61 NSKG).
Bảng 2: Một số đặc tính sinh trưởng của 12 giống/dòng đậu xanh đột biến ở M5
Trong cùng một cột những số có chữ theo sau giống nhau thì khác biệt không ý nghĩa qua kiểm định Duncan ở mức α = 0,05. (**): khác biệt mức ý nghĩa 1%
Trái chín không đồng loạt là một nhược điểm lớn ở cây đậu xanh, vì nông dân phải tốn nhiều thời gian công sức và chi phí cho khâu thu hoạch. Do đó, việc nghiên cứu và chọn tạo các dòng đậu xanh đột biến có tiềm năng về năng suất và chín đồng loạt là một nhu cầu cấp thiết.
Thí nghiệm cho thấy, các dòng đậu xanh đột biến ở M5 ở vụ Thu Đông đều cho trái chín đồng loạt và chỉ tốn thời gian thu hoạch 1 lần. Tỷ lệ trái chín đợt 1 dao động từ 90,4% đến 100%. Trong đó, dòng TC2-1-33-11, TC2-6-16-12 và TC2A-5-9-5 có tỷ lệ trái chín đợt 1 là 100%. Giống đối chứng có kiểu trái chín đồng loạt từng phần do tỷ lệ trái chín ở đợt 1 là 87,6% (Bảng 3).
Bảng 3: Tỷ lệ trái chín đợt 1 và kiểu chín của 12 giống/dòng đậu xanh đột biến
Ghi chú: ĐL: Đồng loạt; ĐLTP: Đồng loạt từng phần
(A) (B)
Hình 2: Kiểu chín đồng loạt (A) và đồng loạt từng phần (B)
Chiều cao cây, số lóng trên thân chín và số cành hữu hiệu của các giống/dòng tham gia thí nghiệm được trình bày ở Bảng 4.
Chiều cao cây phụ thuộc vào kiểu gen giống, thời vụ, đất đai và sự chăm sóc của người trồng. Chiều cao cây của các giống/dòng trong vụ Thu Đông 2015 tương đối cao, dao động từ 74,6 cm (TC2-6-16-12) đến 97,5 cm (TC8-3-16-9). Dòng TC8-3-16-9 và dòng TC2-1-33-11 có chiều cao cây cao hơn so với các dòng TC2-5-3-5, TC2-6-16-12, TC2A-5-9-5, TC4-1-4-11, TC4-3-1-11, TC8-1-20-3 và giống đối chứng.
Số lóng trên thân chính của các giống/dòng dao động từ 9,9 lóng (TC2-5-3-5 và TC4-1-4-11) đến 13,6 lóng (TC8-3-16-9). Dòng TC2-1-33-11 và TC8-3-16-9 có số lóng trên thân chính nhiều hơn so với số lóng trên thân chính của giống đối chứng. Các dòng còn lại đều có số lóng trên thân chính tương đương với giống đối chứng. Bảng 4 cho thấy, dòng TC2-5-3-5 có chiều cao cây cao nhưng có số lóng trên thân chính ít nhất, chứng tỏ số lóng có ảnh hưởng đến chiều cao cây, cây cao có thể do số lóng trên thân chính nhiều hoặc do sự vươn dài của lóng hoặc lóng ngắn có thể làm chiều cao cây thấp lại.
Bảng 4: Chiều cao cây, số lóng và số cành hữu hiệu của 12 giống/dòng đậu xanh đột biến
Trong cùng một cột, những số có chữ theo sau giống nhau thì khác biệt không có ý nghĩa qua kiểm định Duncan ở mức α = 0,05. (**): khác biệt mức ý nghĩa 1%
Số cành hữu hiệu của các giống/dòng trong thí nghiệm đều rất thấp, biến thiên từ 0,03 cành (TC4-1-4-11) đến 1,3 cành (TC4-3-1-11 và TC2-1-33-11). Thông thường, giống nào có nhiều cành/cây sẽ cho nhiều trái hơn là giống có ít cành/cây hoặc không có cành. Tuy nhiên, những kiểu gen đậu xanh có một thân chính hoặc một ít cành sẽ cho trái chín đồng loạt và tập trung (Mondal, 2013). Trong nghiên cứu này, các dòng đậu xanh đột biến đều có ít cành và đều được xếp vào nhóm có kiểu trái chín đồng loạt. Kết quả thu được phù hợp với nhận xét của Mondal (2013).
Gần thời điểm thu hoạch, do mưa và gió nhiều, chiều cao cây của đa số các giống/dòng đều cao nên một số dòng đã bị đổ ngã. Tuy nhiên, thiệt hại do đổ ngã không đáng kể. Dòng TC4-3-1-11, TC4-6-10-1 và giống Taichung không bị đổ ngã (Cấp 1), dòng TC2A-5-9-5 và TC8-3-16-9 có khoảng 20% số cây hơi nghiêng và một ít cây bị ngã nên được đánh giá Cấp 2, các dòng còn lại có khoảng 30% số cây ngã (Cấp 3).
Bệnh héo cây con (Rhizoctonia solani) xuất hiện lúc 6 – 7 NSKG, các dòng trong thí nghiệm có mức độ nhiễm bệnh khác nhau. Dòng TC8-3-16-9 nhiễm bệnh héo cây con ở Cấp 4. Các dòng TC4-3-1-11, TC4-6-10-1 và giống đối chứng hơi nhiễm với bệnh héo cây con (Cấp 3). Ba dòng TC2-5-3-5, TC2A-5-9-5 và TC8-4-3-5 hơi kháng với bệnh héo cây con, được đánh giá ở Cấp 2. Đặc biệt, năm dòng TC2-1-33-11, TC2-6-16-12, TC4-1-4-11, TC6-6-24-4 và TC8-1-20-3 không bị nhiễm bệnh héo cây con (Cấp 1), đây là đặc tính tốt cần được chú ý khai thác trong công tác cải tạo giống.
Bệnh đốm lá (Cercospora canescens): xuất hiện tương đối muộn khoảng 40 NSKG, từ lúc cây ra hoa và kéo dài cho đến khi thu hoạch. Trong thời điểm này do mưa nhiều, độ ẩm cao tạo điều kiện cho nấm bệnh phát triển. Tuy nhiên, mức độ nhiễm bệnh ở các dòng không cao, qua đánh giá ở mức Cấp 2, Cấp 3. Điều này cho thấy bệnh không ảnh hưởng lớn đến năng suất sau cùng.
Bệnh đốm lá (Cercospora canescens): xuất hiện tương đối muộn khoảng 40 NSKG, từ lúc cây ra hoa và kéo dài cho đến khi thu hoạch. Trong thời điểm này do mưa nhiều, độ ẩm cao tạo điều kiện cho nấm bệnh phát triển. Tuy nhiên, mức độ nhiễm bệnh ở các dòng không cao, qua đánh giá ở mức Cấp 2, Cấp 3. Điều này cho thấy bệnh không ảnh hưởng lớn đến năng suất sau cùng.
Bảng 5: Mức độ đổ ngã và nhiễm sâu bệnh của các giống/dòng đậu xanh đột biến ở M5
1 Cấp 1 không đổ ngã; Cấp 2 hơi nghiêng hay một ít cây ngã; Cấp 3 tất cả nghiêng 300 hay 25 - 50% cây đổ.
2 Cấp 1 không bị hại, kháng; Cấp 2 từ 1 - 3%, hơi kháng; Cấp 3 từ 4 - 8%, hơi nhiễm; Cấp 4 từ 9 - 20%, nhiễm.
3 Cấp 2 lá có vết bệnh nhỏ rãi rác đến 1/4 diện tích lá, kháng; Cấp 3 lá có vết bệnh chiếm 1/4 -1/2 diện tích lá, hơi kháng.
4 Cấp 1 từ 0 - 5% số cây chết, kháng; Cấp 2 từ 6 - 10% số cây chết, hơi kháng; Cấp 3: 11 - 25%, hơi nhiễm.
Sâu đục thân (Melanagromyza phaseoli): xuất hiện vào giai đoạn 20 – 25 NSKG và phát triển mạnh nhất ở giai đoạn 35 – 40 NSKG. Các dòng hơi nhiễm sâu đục thân được đánh giá ở Cấp 3 gồm: TC8-4-3-5 và TC2A-5-9-5. Tiếp theo, các dòng hơi kháng được đánh giá ở Cấp 2 gồm TC4-3-1-11, TC4-6-10-1, TC8-3-16-9 và giống đối chứng Taichung. Riêng sáu dòng TC2-1-33-11, TC2-5-3-5, TC2-6-16-12, TC4-1-4-11, TC6-6-24-4 và TC8-1-20-3 không bị nhiễm sâu đục thân được đánh giá ở Cấp 1.
Trong cùng điều kiện khí hậu thời tiết, đất đai dinh dưỡng và tác động các biện pháp kỹ thuật canh tác giống nhau, năng suất phụ thuộc vào tiềm năng của từng giống cụ thể.
Số trái trên cây là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến năng suất đậu xanh. Kết quả trình bày ở Bảng 6 cho thấy, giống đối chứng Taichung có số trái trên cây thấp nhất (11,17 trái/cây), cao nhất là dòng TC8-3-16-9 (18,67 trái/cây). Ba dòng có số trái/cây tương đương với giống đối chứng là TC2-5-3-5, TC4-1-4-11 và TC6-6-24-4. Các dòng còn lại đều có số trái/cây cao hơn so với số trái/cây của giống đối chứng và dao động từ 14,67 trái/cây đến 17,08 trái/cây.
Chiều dài trái của tất cả các giống/dòng thí nghiệm có sự khác biệt ở mức ý nghĩa 1% qua phân tích thống kê. Chiều dài ở các giống/dòng dao động từ 9,53 cm (TC2-6-16-12) đến 11,10 cm (TC8-3-16-9). Dòng TC2-1-33-11 và TC2-6-16-12 có chiều dài trái tương đương với chiều dài trái của giống đối chứng. Các dòng còn lại đều có chiều dài trái dài hơn so với chiều dài trái của giống đối chứng Taichung.
Số hạt trên trái của các giống/dòng dao động trong khoảng 12,58 hạt (Taichung) đến 13,67 hạt (TC2-5-3-5, TC4-6-10-1 và TC8-1-20-3). Ngoại trừ dòng TC8-4-3-5 và giống đối chứng có số hạt/trái tương đương nhau, các dòng còn lại đều có số hạt/trái tương đương nhau và cao hơn so với số hạt trên trái của giống đối chứng. Dòng TC8-3-16-9 có chiều dài trái dài (11,10 cm) và có số hạt trên trái nhiều (13,63 hạt/trái), còn dòng TC2-6-16-12 có chiều dài trái ngắn (9,53 cm) nhưng có số hạt trên trái nhiều (13,42 hạt/trái), điều này chứng tỏ số lượng hạt trên trái chẳng những phụ thuộc vào chiều dài trái mà còn phụ thuộc vào cỡ hạt.
Trọng lượng 1000 hạt của các giống/dòng đột biến thế hệ M5 dao động từ 49,440 g (TC2-6-16-12) đến 60,747 g (Taichung) và có sự khác biệt ở mức ý nghĩa 1% qua phân tích thống kê. Dòng TC8-3-16-9, TC2A-5-9-5 và giống Taichung (đối chứng) có trọng lượng 1000 hạt tương đương nhau. Các dòng còn lại đều có trọng lượng 1000 hạt, thấp hơn so với trọng lượng 1000 hạt của giống đối chứng.
Bảng 6: Thành phần năng suất và năng suất thực tế của 12 giống/dòng đậu xanh đột biến ở M5 tại lần thu hoạch đầu tiên.
Trong cùng một cột, những số có chữ theo sau giống nhau thì khác biệt không có ý nghĩa qua kiểm định Duncan ở mức α = 0,05.(*): khác biệt mức ý nghĩa 5%; (**): khác biệt mức ý nghĩa 1%
Năng suất đậu xanh trên đơn vị diện tích phụ thuộc vào năng suất của từng cá thể (từng cây) và năng suất của quần thể (năng suất cả ruộng). Tuy nhiên, năng suất cá thể hay quần thể cũng đều dựa vào các thành phần năng suất như số trái trên cây, chiều dài trái, số hạt trên trái, trọng lượng 1000 hạt của chính giống đó quyết định.
Năng suất thực tế của các giống/dòng đột biến trong thí nghiệm dao động từ 1,364 tấn/ha (TC2-5-3-5) đến 1,847 tấn/ha (TC2A-5-9-5) và khác biệt ở mức ý nghĩa 1% qua phân tích thống kê (Bảng 6). Bảy dòng có năng suất thực tế tương đương so với năng suất thực tế của giống đối chứng lần lượt là TC2A-5-9-5, TC8-3-16-9, TC2-1-33-11, TC4-3-1-11, TC8-1-20-3, TC4-6-10-1,TC2-6-16-12. Năng suất của các dòng này biến động từ 1,665 tấn/ha đến 1,847 tấn/ha. Đặc biệt, dòng TC2A-5-9-5, TC8-3-16-9 và TC2-1-33-11 có năng suất thực tế lần lượt là 1,847 tấn/ha; 1,798 tấn/ha và 1,753 tấn/ha đạt cao hơn so với năng suất thực tế của giống đối chứng là 0,124 tấn/ha, 0,075 tấn/ha và 0,03 tấn/ha.
Nhìn chung trong vụ Thu Đông 2015, các tính trạng được khảo sát ở các dòng đậu xanh đột biến đều biểu hiện sự sai khác có ý nghĩa ở mức so sánh Duncan 5% so với giống gốc (giống đối chứng). Điều này có thể nói, EMS đã tác động lên kiểu gen của các tính trạng nghiên cứu và đã làm thay đổi đặc tính của các tính trạng này. Dựa vào kết quả thí nghiệm 3 dòng đậu xanh đột biến có đặc tính nông học tốt, thành phần năng suất và năng suất cao, ít nhiễm sâu bệnh được chọn là TC2A-5-9-5, TC8-3-16-9 và TC2-1-33-11.
Ba dòng TC2A-5-9-5, TC8-3-16-9, TC2-1-33-11 có thành phần năng suất và năng suất cao hơn các dòng khác.
Mười một dòng đậu xanh Taichung đột biến đều có kiểu trái chín đồng loạt. Trong đó, dòng TC2-1-33-11, TC2-6-16-12 và TC2A-5-9-5 có tỷ lệ trái chín đợt 1 là 100%. Giống đối chứng Taichung (giống gốc) có kiểu chín đồng loạt từng phần (87,6%).
Ở điều kiện ngoài đồng, năm dòng TC2-1-33-11 và TC2-6-16-12, TC4-1-4-11, TC6-6-24-4, TC8-3-16-9 không nhiễm bệnh héo cây con, bệnh đốm lá và sâu đục thân.
Trắc nghiệm 3 dòng TC2A-5-9-5, TC8-3-16-9, TC2-1-33-11 ở các địa điểm và mùa vụ khác nhau để đánh giá thêm về kiểu chín đồng loạt của giống qua các mùa vụ, năng suất và tiềm năng suất, khả năng thích nghi và tính chống chịu sâu bệnh ở các dòng này.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Afzal, M.A., M.A. Bakr, N.K. Luna, M.M. Rahman, A. Hamid, M.M.Haque and S. Shanmugasundaram, 2003. Registration of ‘Barimung-5’ mungbean. Crop Sci., 43: 2304–2305.
Ahloowalia, B., M. Maluszynski and K. Nichterlein, 2004. Global impact of mutation-derived varieties. Euphytica, 135: 187–204.
Chen, L., A. Markhart, S. Shanmugasundaram and T. Lin, 2008. Early developmental and stress responsive ESTs from mungbean, (Vigna radiata L. Wilczek), seedlings. Plant Cell Reports, 27: 535–552.
Chopra, V., 2005. Mutagenesis: Investigating the process and processing the outcome for crop improvement. Current Sci., 89: 353–359.
Corbesier, L., I. Gadisseur, G. Silvestre, A. Jacqmard and G. Bernier, 2003. Design in Arabidopsis thaliana of a synchronous system of floralinduction by one long day. Plant J., 9: 947–952.
Gomez, K.A. and Gomez, A.A. 1984. Statistical Procedure for Agricultural Research. 2nd Edn., John Wiley and Sons., New York. pp. 207-215.
Hamid, A., M. Afzal, M. Haque and S. Shanmugasundaram, 2004. Registration of ‘BUmug-1’ mungbean. Crop Sci., 44: 1489.
Jain, S., 2005. Major mutation-assisted plant breeding programs supported by FAO/IAEA. Plant Cell Tissue and Organ Culture, 82: 113–123.
Mondal, M.M.A., A.B. Puteh, M.A. Malek, M.F. Hasan and M.H. Rahman, 2013. Pod maturity synchrony in relation to canopy structure in mungbean (Vigna radiata). Int. J. Agric. Biol., 15: 963‒967.
Pierre, T., C. Laurent, H. Andree, P. Alexandra, K. Emile, B. Georges andP. C laire, 2003. A novel high efficiency, low maintenance, hydroponic system for synchronous growth and flowering of Arabidopsis thaliana. BMC Plant Biol., 3: 1–10.
Rahman MM. 1991. Factors limiting the expansion of summer pulses. In: Jagdish Kumar and B.B. Sahni and U. Raman (Editors). Advances in Pulse Research in Bangladesh: Proceedings of the second national workshop on pulses, 6 to 8 Jun 1989. Gazipur, Bangladesh, 4: 29-34.
Sangsiri, C., W. Sorajjapinun and P. Srinives, 2005. Gamma radiation induced mutations in mungbean. Sci. Asia, 31: 251–255.
Sharma-Natu, P. and M. Ghildiyal, 2005. Potential targets for improving photosynthesis and crop yield. Curr. Sci., 88: 1918–1928.