Lai tạo giống ngô đường mới bằng đột biến gen

TS Nguyễn Phương trình bày nghiên cứu giống ngô ngọt cho năng suất và chất lượng tốt, dễ trồng, đem lại hiệu quả cao cho người nông dân.

Lai tạo bằng công nghệ đột biến gen

Sở Khoa học và Công nghệ TPHCM nghiệm thu nhiệm vụ khoa học và công nghệ “Lai tạo và khảo nghiệm giống ngô đường (Zea mays var. saccharata) phục vụ sản xuất khu vực Đông Nam Bộ”. Đây là nhiệm vụ do Đại học Nông Lâm TPHCM chủ trì thực hiện, TS Nguyễn Phương làm chủ nhiệm.

Ngô đường là biệt dạng được tạo ra do đột biến gen tự nhiên, có chất lượng dinh dưỡng cao, có giá trị kinh tế lớn nên diện tích sản xuất không ngừng gia tăng qua từng năm, không chỉ ở Việt Nam, mà còn rộng khắp trên thế giới.

Đến nay, chương trình chọn tạo giống ngô đường lai trong nước đã tạo ra được một vài giống ngô đường phục vụ sản xuất song vẫn chưa đáp ứng đủ về số lượng cũng như yêu cầu về chất lượng ngày càng cao của thực tiễn sản xuất.

TS Nguyễn Phương cho biết, ngô đường là một đột biến lặn của ngô thường, một số là đột biến lặn của gen điều khiển tổng hợp tinh bột (su) và những biến đổi khác; gen điều khiển độ ngọt là gen kéo dài mạch đường (se), gen siêu ngọt hay nhăn nheo (sh2). Ngô đường được nhiều nghiên cứu công bố với đặc điểm nổi bật về chất lượng hạt và màu sắc hạt.

Ở Việt Nam, tình hình sản xuất ngô đường vẫn nhỏ lẻ do nguồn giống còn hạn chế và nhu cầu sử dụng ngô đường của người dân vẫn chưa cao. Trong những năm gần đây, công tác nghiên cứu chọn tạo các giống ngô đường bắt đầu được đẩy mạnh.

Để tăng cường và làm phong phú thêm bộ giống ngô đường trong nước, việc nghiên cứu chọn tạo ra các giống ngô mới có năng suất cao, ổn định, chống chịu tốt với điều kiện thời tiết bất thuận, chất lượng ngon, phù hợp với nhu cầu thị hiếu ăn tươi và chế biến là cần thiết.

Quá trình tạo giống ngô ngọt của nhóm nghiên cứu bao gồm ba giai đoạn chính: Chọn tạo dòng thuần, đánh giá khả năng kết hợp đồng thời chọn lọc các tổ hợp lai ưu tú và thử nghiệm sản xuất. Tạo dòng thuần (chỉ các dòng tự phối đã đạt đến độ đồng đều và ổn định cao ở nhiều tính trạng) là công việc đầu tiên của quá trình chọn tạo giống ngô.

Phát triển dòng thuần có khả năng sử dụng làm bố mẹ cho các giống lai năng suất cao, ổn định là mục tiêu cơ bản của chương trình cải tạo cây ngô và là một công việc thường xuyên, liên tục. Thực tế tỉ lệ thành công trong tạo dòng là rất thấp, chỉ khoảng 0,01 - 0,1% số dòng được sử dụng.

Nhóm thực hiện đã tiến hành đánh giá đặc tính nông học, mức độ thuần bằng kiểu hình và kiểu gen (sử dụng chỉ thị phân tử SSRs) của 8 dòng ngô đường ở thế hệ S7.

Qua đó, chọn những cá thể trong dòng dùng làm bố mẹ có độ đồng đều cao, khả năng sinh trưởng, phát triển tốt, năng suất ổn định, chất lượng ngon làm vật liệu lai tạo. Tiếp đó, nhóm lai tạo được 28 tổ hợp lai giữa 8 dòng ngô đường ưu tú, rồi so sánh và đánh giá khả năng phối hợp của 8 dòng ngô đường đời S7 về một số tính trạng nông học, năng suất và độ Brix (độ ngọt).

Đủ điều kiện giống đưa vào sản xuất

Kết quả khảo nghiệm Quốc gia (VCU) giống BN191 đáp ứng điều kiện đăng ký công bố lưu hành cho vùng Đông Nam Bộ và Đồng bằng Sông Cửu Long theo tiêu chuẩn quốc gia, giống BN191 đủ điều kiện đăng ký bảo hộ.

Nhóm thực hiện đã tạo ra 1 giống ngô đường mới thích hợp ứng dụng phục vụ sản xuất trong nước, góp phần chủ động được nguồn giống, thể hiện vai trò ứng dụng công nghệ sinh học trong lĩnh vực khoa học cây trồng.

Giống ngô đường có nhiều ưu điểm nổi trội như thời gian từ gieo đến thu hoạch bắp tươi ngắn; chống chịu tốt với một số loại sâu bệnh hại chính, ít đổ gãy; sinh trưởng khỏe; trạng thái cây, bắp đẹp, năng suất cao (171,5 tạ/ha), cao hơn hẳn đối chứng về lượng đường và chất lượng ăn tươi khá ngon.

Giống ngô đường có chiều dài bắp 17,1 - 18,8 cm, đường kính bắp 4,7 - 4,8 cm; số hàng hạt/bắp từ 14 - 20 tương đương với trong vụ khảo nghiệm, giống có số hạt trên hàng cao hơn đối chứng qua các vụ khảo nghiệm.

Theo nhóm nghiên cứu, ngô là một loại thực phẩm chủ đạo trong an ninh lương thực. Giá trị dinh dưỡng trong hạt ngô bao gồm 70 - 75% đường, tinh bột, 8 - 10% protein và 4 - 5% tinh dầu. Hàm lượng tiền vitamin A và các axit amin thiết yếu như lyzin và tryptopan cũng là những đặc tính dinh dưỡng quan trọng cần hướng tới trong các chương trình chọn tạo giống ngô dinh dưỡng.

Các đặc tính liên quan tới giá trị dinh dưỡng của ngô này được thể hiện thông qua các biến dị di truyền tự nhiên sẵn có. Xác định và điều khiển được các gen quan trọng này sẽ mở ra hướng mới thiết kế các tổ hợp biến dị quan trọng làm thay đổi giá trị dinh dưỡng của ngô, hướng đến mục tiêu chọn tạo giống ngô có hàm lượng dinh dưỡng cao, dễ tiêu hóa, đáp ứng được nhu cầu trong tương lai.

Giống ngô ngọt sinh trưởng, phát triển và chống chịu sâu bệnh tốt, thời gian sinh trưởng ngắn, cho năng suất, chất lượng cao, phù hợp điều kiện thời tiết, khí hậu của địa phương. Kỹ thuật trồng, chăm sóc thì không khác biệt gì so với các giống ngô nếp mà bà con vẫn trồng nên dễ dàng triển khai trên đồng ruộng, đem lại hiệu quả cao cho người nông dân.

Nhật Mai