Nghiên cứu biến dị di truyền của việc lai và ghép các giống ớt dựa vào đặc tính nông học và dấu phân tử DNA

Nội dung tài liệu: Nghiên cứu biến dị di truyền của việc lai và ghép các giống ớt dựa vào đặc tính nông học và dấu phân tử DNA

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ Chuyên ngành: Công nghệ Sinh học Mã ngành: 62 42 02 01 TRẦN NGỌC CHI NGHIÊN CỨU BIẾN DỊ DI TRUYỀN CỦA VIỆC LAI VÀ GHÉP CÁC GIỐNG ỚT DỰA VÀO ĐẶC TÍNH NÔNG HỌC VÀ DẤU PHÂN TỬ DNA Cần Thơ, 2022
2. CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ Người hướng dẫn chính: PGS.TS. Trương Trọng Ngôn Luận án được bảo vệ trước hội đồng chấm luận án tiến sĩ cấp cơ sở. Họp tại: Phòng bảo vệ luận án tiến sĩ, lầu 2, nhà điều hành, trường Đại học Cần Thơ. Vào lúc 14 giờ ngày 05 tháng 5 năm 2022. Phản biện 1: PGS.TS. Lê Đình Đôn Phản biện 2: PGS. TS. Trần Thị Ba Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện: Trung tâm Học liệu, Trường Đại học Cần Thơ. Thư viện Quốc gia Việt Nam.
3. Chương 1: GIỚI THIỆU 1.1 Tính cấp thiết của luận án Ớt cay (Capsicum annum spp.) là loại rau gia vị được trồng lâu đời ở nước ta. Tuy nhiên, nó chỉ được xem là cây gia vị nên có mức tiêu thụ ít. Trong những năm gần đây ớt trở thành một mặt hàng có giá trị kinh tế vì ớt không chỉ là gia vị tươi mà còn được sử dụng trong công nghiệp chế biến thực phẩm và dược liệu để bào chế thuốc nhờ tính chất capsaicine chứa trong trái. Bên cạnh đó một số loại ớt còn được dùng làm cây cảnh nhờ vào sự đa dạng về màu sắc và dạng trái của nó. Vì vậy ớt đã trở thành một trong những loại cây trồng có giá trị kinh tế cao. Trong thực tế hiện nay ớt sản xuất ở nước ta chủ yếu là các giống F1, số lượng công ty sản xuất giống trực tiếp của nước ta còn ít, chủ yếu sản xuất các giống nhập nội. Vì vậy nguồn giống phụ thuộc vào thị trường giống nước ngoài và có giá thành cao. Bên cạnh đó xét về phương diện rau xuất khẩu thì ớt là mặt hàng chủ lực của Đồng bằng sông cửu long xuất khẩu ra nước ngoài với số lượng lớn và ổn định so với các cây trồng khác. Do đó để cây ớt thực sự trở thành cây hàng hóa, đáp ứng nhu cầu tiêu thụ ngày càng tăng đối với các sản phẩm chế biến từ ớt thì việc nâng cao năng suất và chất lượng của các giống ớt là nhiệm vụ hết sức cấp bách mà các nhà chọn giống cần phải thực hiện một cách nghiêm túc. Để thực hiện được nhiệm vụ này, trước hết các nhà chọn giống cần phải có nguồn tập đoàn giống ớt phong phú về số lượng được sưu tập từ khắp nơi, không chỉ trong nước, mà còn ở cả các nước trên thế giới, mang đầy đủ các đặc tính đa dạng về mặt di truyền. Bên cạnh đó cũng cần thiết tạo ra các giống lai để có thể tận dụng được các đặc tính tốt của cả bố và mẹ vào cùng một cá thể lai. Lai và ghép để tạo ra những giống mới là việc làm cần thiết trong công tác giống nhằm tạo ra những giống ngày càng có nhiều đặc điểm ưu việt hơn đáp ứng được với nhu cầu khắc khe của thị trường và đồng thời thích nghi tốt với những điều kiện bất lợi của môi trường. Ở cây tự thụ phấn, phương pháp lai là cần thiết để các nhà chọn giống có được sự phân ly và tái tổ hợp các đặc tính mong muốn ở đời con, 1
4. nhằm tăng năng suất cây trồng (Allard, 1960). Ghép có thể được định nghĩa là sự kết hợp tự nhiên hoặc có chủ ý của các bộ phận của thực vật để thiết lập một mạch dẫn liên tục giữa chúng (Pina & Errea, 2005) và kết hợp các chức năng di truyền như một cây hoàn chỉnh (Mudge et al., 2009). Ghép cây rau ăn quả đóng một vai trò quan trọng trong việc tăng năng suất và chất lượng sản phẩm, nó giúp cây trồng tăng sức đề kháng và đáp ứng lại với các yếu tố stress sinh học và phi sinh học (Yassin & Hussen, 2015). Giống mới tạo ra càng ưu việt càng có khả năng cạnh tranh tốt với thị trường ớt trên thế giới từ đó có thể giúp nền kinh tế sản xuất ớt được phát triển hơn và góp phần nâng cao kinh tế cho người nông dân. Việc định hướng phải chủ động được nguồn hạt giống ớt trong nước là vấn đề tất yếu nhằm tăng năng suất cây trồng, hạn chế nhập khẩu hạt giống, đẩy mạnh công tác sản xuất hạt giống trong nước. Xuất phát từ những vấn đề trên đề tài “Nghiên cứu biến dị di truyền của việc lai và ghép các giống Ớt dựa vào đặc tính nông học và dấu phân tử DNA” được thực hiện. 1.2 Mục tiêu Nhằm xác định sự thay đổi di truyền của việc lai và ghép, qua đó làm cơ sở cho việc tạo giống mới. 1.3 Nội dung nghiên cứu Đề tài thực hiện gồm 2 nội dung chính: (1) Thực hiện ghép thuận nghịch giữa hai cặp giống ớt Sừng với Hiểm và Hiểm và Cà ở những độ tuổi và chiều dài gốc ghép khác nhau, qua đó khảo sát sự thay đổi của cây ghép thế hệ tiếp theo so với gốc ghép và cành ghép dựa vào các tính trạng nông học và dấu phân tử DNA; (2) Thực hiện lai thuận nghịch giữa hai cặp giống ớt Sừng với Hiểm và Cà với Sừng thu thế hệ F1 và khảo sát sự thay đổi của cây lai F1 với cha mẹ dựa vào đặc tính nông học và dấu phân tử. 1.4 Tính mới của luận án -Luận án tiến hành ghép các giống ớt có đặc điểm hình thái khác nhau ở độ tuổi lớn và độ dài gốc ghép cao để tạo ra sự sự ảnh hưởng di truyền từ gốc ghép lên cành ghép. 2
5. -Khảo sát sự thay đổi di truyền của cây ghép dựa trên kiểu hình và kiểu gen bằng cách dựa vào các dấu phân tử SSR liên kết chặt với gen quy định tính trạng trái đồng thời giải trình tự vùng gen quy định hình dạng trái CaOvate để xem xét sự thay đổi về mặt kiểu gen. Kết quả nhận thấy ở tính trạng trái không có sự thay đổi nhiều về kiểu hình và kiểu gen so với cành ghép, nhưng ở tính trạng hoa có sự thay đổi đáng kể. - Khảo sát được sự thay đổi của cây lai F1 so với cha mẹ dựa trên kiểu hình và kiểu gen tại vùng gen quy định hình dạng trái CaOvate. 1.5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 1.5.1 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu chủ yếu của luận án là 3 giống ớt có đặc điểm hình thái khác nhau, các cây ghép thế hệ T1 và cây lai ở thế hệ F1. 1.5.1 Phạm vi nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu của luận án là 3 giống ớt nhập nội từ AVRDC gồm Hiểm, Sừng và Cà. Luận án được thực hiện trong điều kiện chậu đặt trên ruộng có che lưới tại tỉnh Đồng Tháp. Phần thí nghiệm phân tử được thực hiện trong phòng thí nghiệm sinh học phân tử tại Viên Nghiên cứu và phát triển Công nghệ Sinh học, trường Đại học Cần Thơ, các mẫu DNA được gởi giải trình tự tại Viện Nghiên cứu hệ gen, Viện Hàn lâm khoa học và công nghệ Việt Nam. 1.6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 1.6.1 Ý nghĩa khoa học - Luận án đã thực hiện được phương pháp ghép ớt ở độ tuổi cao và độ dài gốc ghép cao nhằm tạo ra sự ảnh hưởng của gốc ghép lên cành ghép. - Luận án đã sử dụng phương pháp nghiên cứu kết hợp quan sát kiểu hình và dựa trên kiểu gen bằng cách dùng các dấu phân tử SSR liên kết gen quy định tính trạng trái và dấu phân tử SNP nhằm khảo sát sự thay đổi trên vùng gen quy định hình dạng trái CaOvate để khảo sát sự thay đổi của cây ghép và cây lai so với cây cha mẹ ban đầu. 3
6. - Mặc dù luận án không nhận thấy được sự thay đổi di truyền trên tính trạng trái của cây ghép so với cha mẹ cả trên kiểu hình và kiểu gen. Nhưng đã phát hiện được sự thay đổi dựa trên tính trạng hoa cụ thể ở màu bao phấn. Làm cơ sở đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo khảo sát sự thay đổi gen quy định tính trạng màu bao phấn trên cây ghép. - Luận án đã đánh giá được sự thay đổi về mặt di truyền của cây lai F1 dựa trên kiểu hình cho thấy con lai đều thể hiện tính ưu thế lai so với cha hoặc mẹ và dựa kiểu gen tại vùng gen CaOvate. 1.6.2 Ý nghĩa thực tiễn - Luận án là cơ sở khoa học quan trọng phục vụ tốt cho công tác nghiên cứu chọn tạo giống ớt mới dựa vào hai phương pháp ghép và lai, bổ sung tài liệu giảng dạy. - Luận án đã xây dựng được quy trình ghép cây ớt ở độ tuổi và chiều dài gốc ghép cao bằng phương pháp ghép nêm cho hiệu quả thành công trên 50%. Có thể ứng dụng cho các nghiên cứu tiếp theo trên ớt. Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Cơ sở khoa học của ghép cây ớt Ghép là một trong những phương pháp được biết đến trong quá trình nhân giống thực vật được thực hiện bằng cách: đem gắn một phần của cây giống (gọi là cành ghép) sang một cây khác (gọi là gốc ghép) thông qua việc áp sát các mô phân sinh ngang (tượng tầng) để tạo nên một cây mới (sống cộng sinh) giữ được những đặc tính di truyền của cây giống ban đầu và những đặc tính chống chịu quý của gốc ghép. Gốc ghép và cành ghép mang bản chất di truyền khác nhau. Gốc ghép là bộ phận hút nước và chất dinh dưỡng cung cấp cho cành ghép chế tạo sản phẩm quang hợp. Gốc càng khỏe, càng thích nghi với điều kiện khí hậu, đất đai của địa phương thì cây ghép sinh trưởng càng tốt, sản lượng càng cao, tuổi thọ càng dài (Côn, 2014). Hartmann et al. (2002) đã mô tả trình tự các sự việc xảy ra khi tiến hành ghép trên thực vật. Đầu tiên, các tế bào nhu mô tăng sinh từ cả hai gốc ghép và cành ghép để hình thành cấu trúc mô sẹo để làm đầy khoảng cách giữa hai mối ghép và kết nối cành ghép và gốc ghép 4
7. với nhau. Tiếp theo từ các mô sẹo hình thành các mạch gỗ và mạch libe để nối với mạch gỗ và mạch libe trên gốc ghép và cành ghép tạo thành một hệ thống mạch liên tục từ gốc đến cành. Vật chất di truyền được chuyển từ gốc ghép đến cành ghép do việc biến nạp ghép (graft transformation), dẫn đến sự thay đổi di truyền ở cành ghép. Cành ghép có khả năng bị thay đổi di truyền từ gốc ghép được coi là graft hybrid. Tuy nhiên, biến nạp ghép chỉ xảy ra dưới điều kiện ghép điều khiển (Mentor grafting), điều này làm cho việc chuyển vật liệu di truyền từ gốc ghép sang cành ghép (Goldschmidt, 2014). Theo Ohta and Chuong (1975) và Ohta (1991) để có sự chuyển vật chất di truyền từ lá và thân của gốc ghép lên cành ghép thì nhất thiết phải thực hiện phương pháp ghép “Mentor grafting”. Phương pháp ghép “Mentor grafting” có nghĩa là gốc ghép thì phải già hơn cành ghép, cành ghép phải còn non và gốc ghép có thể đến giai đoạn trổ hoa. Cành ghép phải được loại bỏ lá chỉ chừa lại hai hoặc ba lá ở đỉnh ngọn để đảm bảo rằng ngọn ghép phụ thuộc dinh dưỡng vào gốc ghép, đồng thời loại bỏ lá trên cành ghép trong suốt quá trình thí nghiệm. Trái của gốc ghép được loại bỏ để đảm bảo tối đa dòng vận chuyển các chất từ gốc ghép lên cành ghép. Ông nhận thấy rằng khối nhiễm sắc được di chuyển xuyên qua thành tế bào và khoảng không giữa các tế bào từ các tế bào hoá gỗ và tế bào chết hướng tới bó mạch dẫn. Ông đề nghị rằng các nhiễm sắc chất này phải được vận chuyên xuyên qua hệ thống mạch dẫn, đi qua mối ghép đến mầm hoa hoặc đỉnh sinh trưởng trên cành ghép. Hình 2.1: Phương pháp ghép “Mentor grafting” (A) Cây bình thường không ghép. (B) Mentor graft 5
8. 2.2 Cơ sở khoa học của việc lai Lai là phương pháp cho giao phối giữa hai hay nhiều dạng bố mẹ khác nhau, tạo ra thể lai (cây lai, con lai) phối hợp các tính chất di truyền và tính trạng của bố mẹ. Khi hai giao tử thuộc cùng một loài gọi là lai trong loài, khi hai giao tử thuộc hai loài khác nhau gọi là lai khác loài hay lai xa. Khi lai cây cha cung cấp phấn hoa, được ký hiệu bằng dấu ♂, cây mẹ tiếp nhận phấn hoa được ký hiệu ♀. Dấu (X) dùng để chỉ sự lai. Thông thường khi viết công thức lai, cây mẹ được viết trước về bên trái, còn cây cha được viết sau về bên phải của dấu nhân. Các dạng cha mẹ thường được kí hiệu bằng chữ P, con lai được ký hiệu bằng chữ F với con số đi kèm biểu hiện thế hệ của con lai, ví dụ F1, F2 (Tuấn, 1992). Cơ sở di truyền của lai là sự tái tổ hợp gen. Khi lai nhờ có sự tái tổ hợp các kiểu gen khác nhau, nên có thể cải tạo gần như vô hạn vốn gen của vật liệu chọn giống. Điều đó cũng có nghĩa là khả năng sáng tạo ra giống mới cũng được mở rộng gần như vô hạn nếu chọn đúng các kiểu gen thích hợp để lai tạo ra nguồn vật liệu khởi đầu. Như vậy lai giống không bao giờ mất ý nghĩa trong quá trình chọn giống, cho dù khoa học có tiến hóa đến mức nào đi nữa, vì lai giống là cơ sở để áp dụng có hiệu quả những thành tựu mà những phương pháp khác tạo ra được. Ngay cả trong trường hợp người ta đã tạo ra được những đột biến có lợi bằng các tác nhân lý hay hóa học thì thông thường các tính trạng đột biến đó cũng được đưa vào giống mới qua con đường lai (Tuấn, 1992). Theo Trần Thượng Tuấn (1992) lai giống thúc đẩy quá trình tiến hóa của sinh vật nói chung và của cây trồng nói riêng, chủ động tạo ra những dạng hình mới có định hướng. - Lai giống có hai ý nghĩa to lớn trong chọn giống là tạo ra nguồn vật liệu khởi đầu với những đặc tính tốt theo hướng mong muốn của con người - Sản xuất hạt lai F1 nhằm ứng dụng ưu thế lai. Lai giống là phương pháp tạo ra biến dị tái tổ hợp. Trong sự tái tạo hợp tử các gen được tổ chức lại trong các kiểu gen làm xuất hiện nhiều kiểu gen mới khác bố mẹ. Nhờ sự phối hợp của các gen 6
9. hữu ích trong một kiểu gen mà có thể chọn ra những giống tốt theo mục đích của nhà chọn giống. Độ lớn tính trạng được quyết định bởi các hiệu ứng gen. Trong lai giống, nhiều trường hợp con lai F1 vừa có hiệu ứng cộng tính additive cao vừa có hiệu ứng phi cộng tính (trội dominance, tương tác không allen epistasis) cao làm xuất hiện các giống lai có ưu thế cao. Giống ưu thế lai ngày nay đã được phổ biến rộng rãi trong sản xuất ở nhiểu loại cây trồng như: ngô, lúa, bông vải, (Kiếm, 2016). Chương 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Thời gian địa điểm và vật liệu nghiên cứu Thời gian: từ tháng 08/2015 đến tháng 01/2022. Địa điểm: Thí nghiệm ghép, lai và khảo sát các thế hệ sau được tiến hành trên đất ruộng tại tỉnh Đồng Tháp. Thực hiện các thí nghiệm sinh học phân tử được thực hiện tại phòng thí nghiệm sinh học phân tử Viện Nghiên Cứu và Phát Triển Công nghệ sinh học, Trường Đại Học Cần Thơ. Mẫu DNA được gởi giải trình tự tại Viện Nghiên cứu hệ gen – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Vật Liệu: Sử dụng 3 giống ớt thuần Hiểm AVPP0520, Sừng AVPP0415 và Cà VI059363 được nhập từ Trung tâm Nghiên cứu và phát triển Rau Quả Châu Á (AVRDC). 3.2 Nội dung và phương pháp 3.2.1 Khảo sát sự biến đổi di truyền bằng phương pháp ghép Các bước thực hiện ghép Thực hiện ghép thuận nghịch giữa 2 cặp giống ớt Hiểm và Sừng, Cà và Hiểm, như vậy có tổng cộng 4 cặp ghép gồm gốc ghép Sừng với cành ghép Hiểm, gốc ghép Hiểm với cành ghép Sừng, gốc ghép Cà với cành ghép Hiểm và gốc ghép Hiểm với cành ghép Cà. Việc ghép được thực hiện dựa trên phương pháp “Mentor grafting” của Ohta (1991) có nghĩa là ghép khi gốc ghép ở độ tuổi lớn, khi gốc ghép gần tới giai đoạn ra hoa và cành ghép phải non hơn gốc ghép. Trong quá trình cây ghép phát triển phải thường xuyên loại bỏ lá trên cành ghép chỉ chừa lại 2-3 lá ở trên ngọn để cành ghép phụ thuộc 7
10. hoàn toàn nước và chất dinh dưỡng từ gốc ghép. Đối với gốc ghép thường xuyên loại bỏ hoa trái để gốc ghép tập trung chất dinh dưỡng lên nuôi cành ghép. Cây dùng làm gốc ghép được ghép ở 3 độ tuổi khác nhau là 50 ngày, 60 ngày và 70 ngày. Ở mỗi độ tuổi tiến hành ghép ở 2 độ dài gốc ghép khác nhau cụ thể như sau: ở gốc ghép 50 ngày tuổi tiến hành ghép ở 2 độ dài 15 cm và 20 cm, gốc ghép 60 ngày tuổi tiến hành ghép ở 2 độ dài 20 cm và 25 cm, gốc ghép 70 ngày tiến hành ghép ở 2 độ dài 25 cm và 30 cm. Mục đích: khảo sát sự ảnh hưởng của gốc ghép lên cành ghép ở những độ tuổi và độ dài gốc ghép khác nhau. Quy ước cách gọi tên cặp ghép như sau: (gốc ghép)-(cành ghép) (tuổi gốc ghép)-(độ dài gốc ghép). Như vậy ở mỗi cặp ghép có tổng cộng các tổ hợp ghép như sau: ví dụ Cặp ghép Sừng-Hiểm gồm: S-H 50-15, S-H 50-20, S-H 60-20, S-H 60-25, S-H 70-25 và S-H 70- 30 gọi tên tương tự các cặp ghép còn lại  Các bước ghép được thực hiện như sau (Hình 3.1): - Bước 1: Chuẩn bị cây dùng làm gốc ghép, cây dùng làm gốc ghép được gieo trong chậu. Mỗi loại gốc ghép gieo 15 cây, được gieo cách nhau 1 ngày để thuận tiện cho việc ghép. Mỗi cây ghi chú rõ tên giống, ngày gieo ngày ghép và độ dài gốc ghép. - Bước 2: Chuẩn bị cây dùng làm cành ghép, cây dùng làm cành ghép được sử dụng tại thời điểm 40 ngày tuổi, vì vậy cây dùng làm cành ghép được gieo làm nhiều đợt để phù hợp với từng đợt gốc ghép khác nhau. - Bước 3: Thực hiện ghép theo phương pháp ghép nêm - Bước 4: chăm sóc cây ghép, sau khi ghép cây ghép được đặt ở nơi mát có lưới che nhiều lớp và bóng cây sẽ giúp cây cây ghép ít bị mất nước và dễ hình thành mối ghép. - Bước 5: thu trái tự thụ, khi cây ghép trổ hoa dùng bao giấy không thấm nước bao các hoa để thu trái tự thụ và gieo tiếp tạo thể hệ 8
11. sau. Đồng thời liên tục loại bỏ hoa và trái trên gốc ghép để dồn toàn bộ dinh dưỡng từ gốc ghép lên nuôi cành ghép.  Theo dõi chỉ tiêu tỉ lệ sống sau ghép ở các mốc thời gian: 5 ngày, 10 ngày, 15 ngày và 20 ngày. Hình 3.1: Thao tác ghép Bố trí thí nghiệm khảo sát sự thay đổi của cây ghép thế hệ T1 với gốc ghép và cành ghép Hạt tự thụ được thu từ cây ghép T0 được gieo tạo thế hệ T1. Tiến hành bố trí thí nghiệm để khảo sát sự thay đổi của cây ghép thế hệ T1 so với cây đối chứng là gốc ghép và cành ghép. Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên một nhân tố với các nghiệm thức là các tổ hợp ghép ở các độ tuổi và độ dài gốc ghép khác nhau và 2 nghiệm thức đối chứng gốc ghép và cành ghép. Thí nghiệm thực hiện 10 lần lặp lại (10 cây). Đối với trái và lá tiến hành quan sát mỗi cây ngẫu nhiên 10 trái và 10 lá, như vậy tổng số trái, lá quan sát cho mỗi nghiệm thức là 100 trái, lá. Thí nghiệm được trồng trong chậu với thành phần gồm đất thịt, xơ dừa, tro trấu với tỉ lệ 3:1:1. Các giống ớt thí nghiệm được 9
12. trồng và chăm sóc theo tài liệu hướng dẫn Kỹ thuật trồng ớt (Ba, 2015). Các chỉ tiêu theo dõi: các chỉ tiêu sinh trưởng, các chỉ tiêu về lá, hoa, trái. 3.2.2 Khảo sát sự biến đổi di truyền bằng phương pháp lai Khảo sát sự thay đổi một số tính trạng nông học ở cây lai F1 Tiến hành lai thuận nghịch giữa các giống gồm các cặp lai sau mẹ Hiểm (hoa Hiểm được khử đực) và cha Sừng (lấy phấn) (ký hiệu là H – S), mẹ Sừng và cha Hiểm (ký hiệu S – H), mẹ Cà và cha Sừng (ký hiệu C – S) và mẹ Sừng và cha Cà (ký hiệu S – C). Các trái lai được thu hạt và gieo lại tạo ra thế hệ F1. Để tiến hành khảo sát sự thay đổi của cây lai F1 so với cây thế hệ cha mẹ, các cây lai và cây cha mẹ được bố trí thí nghiệm như sau: Bố trí theo thể thức hoàn toàn ngẫu nhiên một nhân tố với các nghiệm thức gồm cha, mẹ, con lai F1 với 10 lần lặp lại (10 cây, chỉ tiêu trái và lá quan sát 10 trái, lá ngẫu nhiên trên mỗi cây, tổng số 100 trái, lá) để khảo sát sự thay đổi của cây F1 so với cha, mẹ nhằm khảo sát sự thay đổi của con lai so với cha mẹ ban đầu. Các bước tiến hành lai Các bước tiến hành lai tạo được trình bày ở Hình 3.2. Trước tiên, tiến hành khử đực hoa cây mẹ bằng cách loại bỏ hết những túi phấn khi còn chưa phát triển hoàn chỉnh trước khi túi phấn chín, hoa chưa nở. Lúc này các túi phấn chưa chín còn có màu xanh nhạt hoặc trắng ngà. Sau khi khử đực cần cách li bằng bao giấy các hoa cái đã khử đực xong để tránh hiện tượng thụ phấn ngẫu nhiên. Khi khử đực cần chọn các hoa phát triển tốt, nằm ở những vị trí dễ đậu trái nhất trên cây. Thụ phấn cho hoa lấy hạt phấn từ cây cha rắc lên đầu nhuỵ hoa của cây mẹ. Khi lai cần chú ý đến thời gian sống và sức sống của hạt phấn và noãn. Thời gian sống của noãn thay đổi khoảng từ 3 đến 10 ngày. Tiến hành khử đực hôm trước thụ phấn hôm sau. Thụ phấn đạt kết quả tốt nhất vào buổi sáng lúc hoa nở rộ với nhụy cái đã chín và phấn hoa vừa nở Trong quá trình lai, để tránh việc lẫn phấn ngẫu nhiên mỗi lần chuyển từ giống này sang giống khác cần nhúng dụng cụ dùng để lai vào cồn, sau khi lai xong thường cần phải bao cách li 10
13. trong những ngày đầu và treo biển ghi rõ tổ hợp lai, ngày lai và tên người lai (Tuấn, 1992). Các chỉ tiêu theo dõi: Theo dõi các chỉ tiêu nông học trên 3 giống ớt cha mẹ, các thế hệ F1. Tỉ lệ đậu trái sau lai (%). Các chỉ tiêu sinh trưởng và nông học tương tự như của thí nghiệm ghép. Bước 1 Bước 2 Bước 3 Chọn hoa từ cây Gấp bỏ cánh hoa cây Gấp bỏ bao phấn mẹ mẹ cây mẹ Thụ phấn Bước 1 Bước 2 Chọn hoa cây cha (cánh hoa và bao Lấy phấn hoa cây cha phấn mở) Hình 3.2: Các bước thực hiện lai 3.2.3 Khảo sát sự thay đổi di truyền của lai và ghép dựa trên dấu phân tử - Thực hiện ly trích DNA và thực hiện phản ứng PCR các cây ghép với các cặp mồi liên kết chặt với gen quy định hình dạng trái. - Giải trình tự vùng gen CaOvate (GenBank: JF427571.1) của cây ghép T1 và cây lai F1 so sánh với cha mẹ. 3.3 Xử lý số liệu 11
14. Số liệu thu thập được nhập vào Microsoft Office Excel, xử lý thống kê và kiểm định Duncan bằng chương trình SPSS version 20. Vẽ sơ đồ bằng phần mềm Mega 7.0 Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Kết quả khảo sát sự thay đổi di truyền của việc ghép dựa trên tính trạng hoa và trái 4.1. Cặp ghép Sừng-Hiểm và Hiểm-Sừng Cặp ghép Sừng-Hiểm khi ghép giữa gốc ghép Sừng có bao phấn màu xanh với cành ghép Hiểm có bao phấn màu tím thu được các cây ghép có sự xuất hiện các dạng màu bao phấn khác nhau từ xanh đến tím nhạt đến tím (Hình 4.1). (A) (B) (C) (D) (E) (F) (G) (H) Hình 4.1:. Dạng hoa cặp ghép Sừng-Hiểm A: Sừng, B: Hiểm, C: S-H 50-15, D: S-H 50-20, E: S-H 60-20, F: S-H 60-25, G: S-H 70-25, H: S-H 70-30 Đối với cặp ghép Hiểm–Sừng: khi ghép giữa gốc ghép có bao phấn màu tím và cành ghép có bao phấn màu xanh cũng thu được các cây ghép có sự đa dạng về màu bao phấn từ xanh, tím nhạt đến tím, cánh hoa đều màu trắng như gốc ghép và cành ghép (Hình 4.2). Đối với tính trạng trái cặp Sừng–Hiểm cho kết quả khảo sát sự thay đổi về dạng trái của các nghiệm thức ghép được thể hiện ở Hình 4.2. Qua khảo sát nhận thấy trái của các nghiệm thức ghép có dạng trái thon nhỏ giống với cành ghép Hiểm và có màu trái lúc chín màu đỏ như gốc ghép và cành ghép. Kết quả phân tích thống kê các chỉ tiêu khối lượng trái, số trái trên cây và khối lượng trái/cây được thể hiện ở Bảng 4.1 12
15. (A) (B) (C) (D) (E) (F) (G) (H) Hình 4.2. Dạng hoa cặp ghép Hiểm-Sừng A: Hiểm, B: Sừng, C: H-S 50-15, D: H-S 50-20, E: H-S 60-20, F: H-S 60-25, G: H-S 70-25, H: H-S 70-30 Kết quả thống kê cho thấy chiều dài trái của các nghiệm thức biến thiên từ 6,23 cm đến 7,27 cm trong đó chiều dài trái cuả 4 cặp ghép S-H 50-20, S-H 60-20, S-H 60-25 và S-H 70-25 có chiều dài trái trên 7 cm và các nghiệm thức S-H 50-15 và S-H 70-30 có chiều dài trái nhỏ hơn 7 cm. Bên cạnh đó chiều dài trái của cành ghép Hiểm nhỏ hơn 7 cm và của gốc ghép Sừng TC gần bằng 10 cm. Như vậy việc ghép gốc ghép có chiều dài trái lớn hơn so với cành ghép đã dẫn đến sự thay đổi về chiều dài trái của các nghiệm thức ghép. Kết quả cho thấy việc ghép ở những độ dài gốc ghép trong khoảng từ 20-25 cm cho kết quả ảnh hưởng của gốc ghép lên cành ghép, vì gốc ghép có chiều dài trái lớn nên ảnh hưởng cải thiện phần nào độ dài trái của cây ghép, tuy nhiên sự khác biệt chưa có sự rõ ràng. Khối lượng trái của gốc ghép Sừng cao hơn so với cành ghép Hiểm và tất cả nghiệm thức ghép. Trong các nghiệm thức ghép nhận thấy đều có khối lượng trái cao hơn so với cành ghép Hiểm trong đó có 3 nghiệm thức ghép có khối lượng trái cao nhất là S-H 50-20, S-H 60-20 và S-H 60-25. Đối với tính trạng số trái trên cây nhận thấy gốc ghép Sừng có số trái trên cây ít nhất còn lại các nghiệm thức ghép có số trái không khác biệt về mặt thống kê với nhau và với cành Hiểm. Với tính trạng khối lượng trái/cây nhận thấy ở các nghiệm thức có khối lượng trái cao hơn cành Hiểm thì cũng thể hiện khối lượng trái trên cây ưu thế hơn so với cành Hiểm còn với gốc ghép Sừng thì có khối lượng trái/cây cao nhất, điều này là do khối lượng trái của cây Sừng cao hơn so với Hiểm và các cây ghép. 13
16. Như vậy ở cặp ghép này gốc ghép có khối lượng trái, chiều dài và chiều rộng trái cao hơn cành ghép, qua đó nhận thấy sự ảnh hưởng của gốc ghép lên cành ghép. Kết quả cho thấy được có một số nghiệm thức ghép ở độ tuổi 50 và 60 với độ dài gốc ghép 20-25 cm cho thấy có sự ảnh hưởng tích cực của gốc ghép lên cành ghép dẫn đến có sự tăng khối lượng trái của các nghiệm thức nói trên so với cành ghép Hiểm. Mặc dù số trái của các nghiệm thức không khác biệt với cành Hiểm nhưng khối lượng trái của 3 nghiệm thức 50-20, 60-20 và 60-25 thể hiện vượt trội hơn cành Hiểm nên dẫn đến khối lượng trái trên cây cũng thể hiện ưu thế hơn so với cành Hiểm, điều này cũng phù hợp với nhận định cuả Bora et al. (2009) cho rằng năng suất ớt ảnh hưởng bởi khối lượng trái vì vậy nếu ớt có khối lượng trái càng cao sẽ có khả năng cho năng suất càng cao, bên cạnh đó năng suất cũng chịu ảnh hưởng bởi số trái trên cây. Bảng 4.1: Một số tính trạng trái cặp Sừng-Hiểm Nghiệm Chiều Chiều Khối Số Khối lượng thức dài trái rộng trái lượng trái/cây trái/cây (g) (cm) (cm) trái (g) Sừng 9,8a 1,42a 3,91a 3,91a 141,21a Hiểm 6,9bc 0,81bc 0,76e 0,76e 46,44f S–H 50-15 6,51bc 0,76c 0,93d 0,93d 50,01ef S–H 50-20 7,27b 0,84bc 1,23b 1,23b 67,26bcd b bc b b b S–H 60-20 7,13 0,85 1,24 1,24 77,5 b b b b bc S–H 60-25 7,08 0,88 1,21 1,21 73,04 S–H 70-25 7,25b 0,75c 1,09c 1,09c 61,91cde c c d d def S–H 70-30 6,23 0,74 1,00 1,00 57 F CV (%) 6,6 31,3 15 14,8 14,3 Ghi chú: trong cùng một cột, những số có chữ theo sau giống nhau thì khác biệt không ý nghĩa thống kê, : khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức ý nghĩa 1%. Kết quả nghiên cứu tương tự như kết quả khảo sát của Thủy và ctv. (2014) khi khảo sát ảnh hưởng của bốn loại gốc ghép ớt đến sinh trưởng và năng suất ớt Sừng vàng Châu Phi đã ghi nhận được kết quả các loại gốc ghép đều có ảnh hưởng đến kích thước trái ớt Sừng vàng Châu Phi. Leal – Fernández et al. (2013) cũng đã nghiên cứu và nhận thấy rằng gốc ghép đã gây ra sự tăng chiều dài lá và số trái cây so với ngọn ghép. Bằng chứng này chỉ ra rằng gốc ghép có ảnh hưởng đáng 14
17. kể đến đặc điểm hình thái học và nông học của cành cây. Đối với việc sản xuất ớt, do đó nên lựa chọn đúng gốc ghép trước khi thực hiện việc ghép. Donas et al. (2014), nghiên cứu ảnh hưởng của 3 loại gốc ghép lên sản lượng và chất lượng của giống ớt “Italian Sweet”. Ông dùng giống ớt “Palemo” ghép trên 3 giống dùng làm gốc ghép gồm “Oscos”, “AR40” và “Tresor” đồng thời giống “Palemo” được trồng làm đối chứng không ghép. Sản lượng trái trung bình được tính bằng kg/cây biểu hiện khác biệt có ý nghĩa giữa cây ghép và không ghép. Hirata et al. (1995) cũng nhận thấy rằng khi ghép thì gốc ghép luôn ảnh hưởng lên đặc tính của mắt ghép như màu sắc, kiểu sắp xếp của cành, lá, hoa, trái trên cây ghép. Trong khi đó Colla et al. (2006) khi nghiên cứu về ảnh hưởng của việc ghép lên năng suất và chất lượng quả ớt đã nhận thấy cây ghép cao hơn 28-29% so với cây mẹ ban đầu. Điều này cho thấy việc ghép giữa gốc ghép có khối lượng trái cao hơn cành ghép đã phần nào thể hiện sự ảnh hưởng làm tăng khối lượng trái của cây ghép cao hơn so với cành ghép ban đầu. Kết quả thí nghiệm cũng nhận thấy kết quả phù hợp với những nghiên cứu trước đó và đối với cặp ghép Sừng – Hiểm tìm được độ tuổi và chiều dài gốc ghép có khả năng gây ra sự ảnh hưởng nhiều về khối lượng của gốc ghép lên cành ghép. (A) (B) (C) (D) (E) (F) (G) (H) Hình 4.3: Dạng trái cặp ghép Sừng-Hiểm A: Sừng, B: Hiểm, C: S-H 50-15, D: S-H 50-20, E: S-H 60-20, F: S-H 60-25, G: S-H 70-25, H: S-H 70-30 15
18. Đối với cặp ghép Hiểm–Sừng dạng trái được thể hiện ở Hình 4.4. Số liệu thống kê thể hiện ở Bảng 4.2. Tất cả có dạng trái thon dài như cành ghép Sừng. (A) (B) (C) (D) (E) (F) (G) (H) Hình 4.4: Dạng trái cặp ghép Hiểm-Sừng A: Hiểm, B: Sừng, C: H-S 50-15, D: H-S 50-20, E: H-S 60-20, F: H-S 60-25, G: H-S 70-25, H: H-S 70-3 Bảng 4.2. Một số tính trạng trái cặp Hiểm-Sừng Nghiệm Chiều Chiều Khối lượng Số Khối lượng thức dài trái rộng trái trái (g) trái/cây trái/cây (g) (cm) (cm) Hiểm 9,8a 1,42a 0,81f 63,7a 52f Sừng 6,9bc 0,81bc 3,79b 37,1b 140,66a H-S 50-15 6,51bc 0,76c 3,68b 25,2cd 91,31c H-S 50 -20 7,27b 0,84bc 4,01a 29,5c 118b b bc e c e H-S 60-20 7,13 0,85 2,53 26,7 66,89 b b e b cd H-S 60-25 7,08 0,88 2,56 34,5 89,05 16
19. H-S 70-25 7,25b 0,75c 3,45c 22,7d 78,73d c c d d e H-S 70-30 6,23 0,74 2,81 23,5 66,06 F CV (%) 6,6 31,3 18,4 11,07 10,87 Ghi chú: Trong cùng một cột, những số có chữ theo sau giống nhau thì khác biệt không ý nghĩa thống kê, : khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức ý nghĩa 1%. Với cặp ghép này do gốc ghép Hiểm có chiều dài, chiều rộng trái và khối lượng trái nhỏ hơn cành ghép Sừng vì vậy sự ảnh hưởng theo hướng làm cho cây ghép có khối lượng trái cũng như số trái và khối lượng trái trên cây đều có chiều hướng nhỏ hơn hoặc tương ứng so với cành ghép Sừng, chỉ có cặp ghép H-S 50-20 có khối lượng nhận thấy cao hơn các nghiệm thức ghép khác và cao hơn cành ghép Sừng. 4.2. Cặp ghép Cà-Hiểm và Hiểm Cà Dạng hoa cặp ghép Cà–Hiểm thể hiện ở Hình 4.4. (A) (B) (C) (D) (E) (F) (G) (H) Hình 4.5: Dạng hoa cặp ghép Cà-Hiểm A: Cà, B: Hiểm, C: C-H 50-15, D: C-H 50-20, E: C-H 60-20, F: C-H 60-25, G: C-H 70-25, H: C-H 70-30 Khi ghép giữa gốc ghép Cà có bao phấn màu vàng với cây Hiểm có bao phấn màu tím cho ra các cây ghép có bao phấn màu xanh đến tím nhạt và tím điều này cho thấy gốc ghép Cà đã ảnh hưởng lên sự thay đổi màu sắc bao phấn của cành ghép Hiểm, mặc dù không thay đổi về màu vàng giống như Cà nhưng có sự xuất hiện các dạng màu sắc mới như màu xanh và tím nhạt. Tất cả cây ghép có dạng và màu cánh hoa giống như cành ghép Hiểm. 17
20. Đối với cặp ghép Hiểm – Cà: nhận thấy không có sự ảnh hưởng của gốc ghép Hiểm lên cành ghép Cà vì tất cả nghiệm thức ghép đều có dạng và màu cánh hoa giống với cành ghép Cà và có đặc điểm nhiều hoa trên nách giống như Cà. Như vậy đối với cặp ghép này không nhận thấy có sự thay đổi về tính trạng hoa của cây ghép so với cành ghép. Khi ghép giữa gốc ghép Cà có trái dạng tròn, màu trái chưa chín vàng, màu trái lúc chín đỏ với cành ghép Hiểm có trái dạng thon thu được các cây ghép có trái dạng thon, màu trái lúc chín đỏ (Hình 4.6). (A) (B) (C) (D) (E) (F) (G) (H) Hình 4.6: Dạng trái cặp ghép Cà-Hiểm A: Cà, B: Hiểm, C: C-H 50-15, D: C-H 50-20, E: C-H 60-20, F: C-H 60-25, G: C-H 70-25, H: C-H 70-30 Cặp ghép Hiểm-Cà tương tự nhận thấy cây ghép có dạng trái tròn giống cành ghép Cà và nhỏ hơn so với cành ghép Cà (Hình 4.7). Vì vậy khi ghép cần xác định mục tiêu cần cải thiện số trái thì tránh chọn cây dùng làm gốc ghép có số trái ít hơn cành ghép. 18
21. (A) (B) (C) (D) (E) (F) (G) (H) Hình 4.7: Dạng trái cặp ghép Hiểm-Cà A: Hiểm, B: Cà, C: H-C 50-15, D: H-C 50-20, E: H-C 60-20, F: H-C 60-25, G: H-C 70-25, H: H-C 70-30 4.2 Kết quả khảo sát sự thay đổi di truyền của việc ghép dựa trên dấu phân tử SNP 4.2.1. Kết quả nghiệm thức ghép Hiểm-Cà Kết quả đặc điểm nông học và hình thái của nghiệm thức ghép Hiểm-Cà cho thấy phần cành ghép là giống ớt Hiểm thì đều giống với ớt Hiểm, còn cành ghép là giống ớt Cà thì đặc điểm hầu như nghiêng về giống ớt Cà. Nhằm hổ trợ cho kết quả này, việc phân tích trình tự vùng gen CaOvate giữa cành và gốc ghép đã thực hiện. Kết quả hình 4.8 cho thấy ngọn ghép là Hiểm thì trình tự vùng gen CaOvate giống với trình tự giống ớt Hiểm, ngược lại nếu cành ghép là giống ớt Cà thì trình tự vùng gen này gần giống với trình tự giống ớt Cà. Điều này minh chứng rằng gen của gốc ghép vẫn chưa ảnh hưởng nhiều đến cành ghép và vì vậy các đặc tính hình thái và nông học của cành ghép hầu như không thay đổi. 19
22. Hình 4.8. Trình tự vùng gen CaOavte đối với nghiệm thức ghép Hiểm-Cà và Cà-Hiểm 4.2.2. Kết quả nghiệm thức ghép Hiểm-Sừng Qua đánh giá các đặc điểm nông học và hình thái của nghiệm thức ghép Hiểm-Sừng cho thấy phần cành ghép là giống ớt Hiểm thì đều giống với giống ớt Hiểm, còn cành ghép là giống ớt Sừng thì đặc điểm hầu như nghiêng về giống ớt Sừng. Hình 4.9: Trình tự vùng gen CaOavte đối với nghiệm thức ghép Hiểm-Sừng và Sừng-Hiểm 20
23. Nhằm hổ trợ cho kết quả này, việc phân tích trình tự vùng gen CaOvate giữa cành và gốc ghép đã thực hiện. Kết quả được trình bày ở hình 4.9. Kết quả cho thấy ngọn ghép là Hiểm thì trình tự vùng gen CaOvate giống với trình tự giống ớt Hiểm, ngược lại nếu cành ghép là giống ớt Sừng thì trình tự vùng gen CaOvate gần giống với trình tự giống ớt Sừng. Một lần nữa chứng tỏ rằng gen của gốc ghép chưa ảnh hưởng nhiều đến cành ghép và vì vậy các đặc điểm hình thái và đặc tính nông học của cành ghép hầu như không biến đổi. 4.3 Kết quả khảo sát sự thay đổi di truyền của việc lai dựa trên tính trạng hoa và trái 4.3.1. Cặp lai Sừng – Hiểm và Hiểm – Sừng Màu bao phấn của cây lai H-S F1 và S-H F1 đều có màu xanh đậm khác với màu bao phấn của Hiểm và Sừng, bên cạnh đó cả 2 tổ hợp lai đều có hoa cong xuống giống như hoa của Sừng. 21
24. (A) (B) (C) (D) Hình 4.10: Dạng trái và hoa của tổ hợp Hiểm – Sừng và giống cha mẹ (A): Sừng; (B): Sừng-Hiểm; (C): Hiểm-Sừng; (D): Hiểm Vì có hoa cong xuống nên 2 cây lai này cũng có trái hướng chỉ địa và dạng trái thon dài giống như cây Sừng. Như vậy có thể nhận thấy gen quy định tính trạng hướng hoa, hướng trái và dạng trái ở cây Sừng là gen trội hơn so với cây Hiểm. Xét về kích thước trái thì cả 2 cặp lai đều có chiều dài và chiều rộng trái gần với cây Sừng. Hai thế hệ lai thuận nghịch đều có kích thước tương tự nhau và đều lớn hơn so với Hiểm. Bảng 4.3. Tính trạng trái tổ hợp lai Hiểm và Sừng Nghiệm thức Chiều dài trái (cm) Chiều rộng trái trái (mm) Sừng 9,8a 1,4a Hiểm 6,9c 0,8c S–H F1 9,6a 1,2b H-S F1 8,6b 1b F CV(%) 11,8 8,1 4.3.2. Cặp lai Sừng – Cà và Cà – Sừng Thế hệ F1 của cặp lại thuận nghịch giữa 2 giống Cà và Sừng đều có dạng hoa to giống như Sừng, tuy nhiên về bao phấn đều có màu vàng giống như của Cà, như vậy có thể kết luận gen quy định màu bao phấn ở Cà là gen trội. 22
25. Về hướng của hoa ở cả 2 tổ hợp lai đều giống nhau và có hướng trung gian khác với hướng cong xuống của Sừng và hướng lên của Cà. Có một điểm đặc biệt là Cà có nhiều hoa trên nách (3-5 hoa) và đặc điểm này đã được di truyền cho cả 2 thế hệ lai thuận và nghịch, tuy nhiên đối với 2 cặp lai này số cuống hoa trên nách đã giảm xuống chủ yếu chỉ có 2 hoa trên nách. Xét về dạng trái nhận thấy khi lai giữa cây Sừng có trái thon dài với Cà có trái dạng tròn thu được cả 2 cặp lai đề có trái dạng thon nhưng ngắn hơn so với Sừng và cả 2 cặp lai đều dó dạng trái giống nhau. Như vậy nhận thấy tính trạng dạng trái thể hiện trung gian so với Sừng và Cà. Kết quả phân tích thống kê tính trạng chiều dài và chiều rộng trái nhận thấy chiều dài và chiều rộng trái tương đương nhau và có điểm đặc biệt là chiều dài trái cả 2 tổ hợp nhỏ hơn Sừng nhưng chiều rộng đều lớn hơn so với giống ớt Sừng. 23
26. (A) (B) (C) (D) Hình 4.11: Dạng trái và hoa của tổ hợp Cà – Sừng và giống cha mẹ (A): Sừng; (B): Sừng-Cà; (C): Cà-Sừng; (D): Cà 4.4. Khảo sát sự thay đổi di truyền của các tổ hợp lai thế hệ F1 dựa trên trình tự gen CaOvate Kết quả giải trình tự vùng gen CaOvate của các cây lai F1 thuận nghịch với cây cha và mẹ được vẽ thành sơ đồ hình cây dựa trên phần mềm Mega 7.0 được thể hiện ở Hình 4.12 (tổ hợp lai giữa Sừng và Hiểm) và Hình 4.13 (tổ hợp lai giữa Sừng và Cà). Hình 4.12: Khảo sát trình tự gen CaOvate của cây lai F1 S-H và H-S với cha mẹ Dựa trên sơ đồ hình cây hình 4.12 cho thấy ở tổ hợp lai thuận nghịch giữa cây Hiểm và Sừng nhận thấy cặp lai Sừng – Hiểm F1 giống với Hiểm nhiều hơn so với cặp lai Hiểm – Sừng F1 và cả 2 cặp lai thuận nghịch này đều biểu hiện thiên về giống với ớt Hiểm hơn là giống với ớt Sừng. Xét về hình dáng bên ngoài trái của cả 2 cây F1 đều có dạng thon dài và hướng xuống giống với Sừng. Tuy nhiên ớt Sừng có dạng nhăn nheo, còn ớt Hiểm thì có dạng trơn, trái của 2 cây F1 đều có chiều rộng theo hướng nhỏ hơn so với chiều rộng của cây ớt Sừng 24
27. và trái trơn giống như cây ớt Hiểm. Thông qua kết quả nhận thấy việc lai giữa cây ớt Hiểm và cây ớt Sừng thu được dạng trái và hướng trái nhìn chung giống ớt Sừng, tuy nhiên có sự ảnh hưởng của ớt Hiểm lên trái làm cho kích thước trái nhỏ hơn so với ớt Sừng ban đầu và trái trơn giống như ớt Hiểm. Hình 4.13: Khảo sát trình tự gen CaOvate của cây lai F1 S-C và C-S với cha mẹ Kết quả khảo sát mối quan hệ giữa cây lai F1 thuận nghịch của Cà và Sừng với cây cha mẹ cũng nhận thấy trình tự vùng gen CaOvate của 2 cây lai F1 có trình tự gần nhau nhất và cả 2 cây lai này đều giống với cây ớt Cà hơn là giống với cây ớt Sừng. Xét về hình dạng trái thì cả 2 cây lai F1 đều hướng xuống giống với ớt Sừng. Tuy nhiên dạng trái có dạng trung gian giữa thon dài, nhăn của Sừng và tròn của ớt Cà. Cả 2 cây lai F1 đều có dạng trái gần giống nhau nên kết quả phân tích cho thấy trình tự gen CaOvate của 2 cây lai này gần nhau nhất là phù hợp với kiểu hình. Mặc dù hướng xuống giống ớt Sừng nhưng dạng trái hoàn toàn khác so với ớt Sừng đều này cho thấy có sự ảnh hưởng lớn từ cây ớt Cà, vì thế kết quả trình tự nhận thấy cả 2 cây lai đều gần giống với ớt Cà nhiều hơn giống với ớt Sừng. Chương 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1 Kết luận - Đã thực hiện ghép thành công các cặp Hiểm với Sùng và Hiểm với Cà ở những độ tuổi lớn và độ dài gốc ghép khác nhau. - Kết quả khảo sát thí nghiệm ghép cho thấy phần lớn các cặp ghép đều có sự thay đổi màu bao phấn so với cành ghép, về dạng trái không thay đổi về hình dạng so với cành ghép nhưng có sự thay đổi ở 25
28. các tính trạng số lượng như chiều dài, chiều rộng, khối lượng trái. Đối với cặp ghép Sừng-Hiểm chọn được các độ tuổi 60 ngày 20 cm, 25 cm và 70 ngày 25 cm cho sự thay đổi về kích thước và khối lượng trái theo hướng cao hơn cành ghép Hiểm. Có thể sử dụng nghiệm thức ghép này để cải thiện tính trạng số lượng trái Hiểm. Kết quả khảo sát vùng gen CaOvate nhận thấy cây ghép đều có kiểu gen thiên về giống với cành ghép. - Kết quả lai thuận nghịch giữa Sừng với Hiểm nhận thấy có sự xuất hiện dạng hoa có màu bao phấn khác cha mẹ, cả 2 tổ hợp lai đều có dạng trái thiên về giống với Sừng về hình dạng, kích thước và hướng trái. Đối với cặp Cà với Sừng cho cây lai đều có màu bao phấn vàng giống Cà, và trái có dạng trung gian giữa cha và mẹ và đều hướng xuống như giống Sừng. Đặc biệt cả 2 có đặc điểm nhiều hoa trên nách như giống Cà. Kết quả phân tích vùng gen CaOvate cho thấy cặp lai Sừng – Hiểm F1 giống với Hiểm nhiều hơn so với cặp lai Hiểm – Sừng F1 và cả 2 cặp lai thuận nghịch này đều biểu hiện thiên về giống với ớt Hiểm hơn là giống với ớt Sừng. Đối với cặp lai Cà và Sừng cây lai F1 có trình tự gần nhau nhất và cả 2 cây lai này đều giống với cây ớt Cà hơn là giống với cây ớt Sừng 5.2 Đề xuất - Cần khảo sát thêm ở những độ tuổi và chiều dài gốc ghép khác, khảo sát thêm ở các vùng gen khác như gen quy định tính trạng màu bao phấn ở hoa. Quan sát thêm các tính trạng khác trên cây lai. Tài liệu tham khảo Allard, R.W. (1960). Principles of Plant Breeding. New York Jhon Wiley and Sons, 485. Colla, G., Rouphael Y., Cardarelli M., Temperini O., Rea E., Salerno A. & Pierandrei, F. (2008). Influence of grafting on yield and fruit quality of pepper (Capsicum annuum L.) grown under greenhouse conditions. Acta Hortic, 782, 359-364. Côn, P.V. (2013). Kỹ thuật ghép cây Rau – Hoa - Quả. NXB Nông Nghiệp. Donas - Ucles, Jiménez-Luna, F., Gongora-Corral, J.A., Perez- Madrid, D., Verde-Fernández, D. & Camacho-Ferre, F. (2014). Influence of three rootstocks on yield and 26
29. commercial quality of “Italian Sweet” pepper. Ciênc. Agrotec., Lavras, Vol. 38, No.6:538-545. Goldschmidt, E. (2014). Plant grafting: new mechanisms, evolutionary implication. Plant Science, Vol 5, 1 - 9. Hartman, H.T., Kester, D.E., Davies, F.T. & Geneve, R.L. (2002). Plant propagation. Principle and Practices. Upper Saddle River: Prentice Hall. Hirata, Y., Ogata, S., Kurita, S., Nozawa, G.T., Zhou, J. & Wu, S. (2003). Molecular mechanism of graft transformation in Capsicum annuum L. Acta Hort 625: 125–130. Kiếm, P.T. (2016). Nguyên lý chọn giống cây trồng. NXB Nông nghiệp. Leal-Fernández, C., Godoy-Hernández, H., Núnez-Colín, C. A., Anaya-Lopez, J. L., Villalobos-Reyes, S. & Castellanos, J. Z. (2013). Morphological response and fruit yield of sweet pepper (Capsicum annuum L.) grafted onto different commercial rootstocks. Biol. Agric. Hortic. 29: 1-11. Mudge, K., J. Jules, S. Steven & E. G. Eliezer, 2009. A history of grafting. Horticultural Reviews, Volume 35 John Wiley and Sons, Inc. Ohta, Y. (1991). Graft-transformation, the mechanism for graft- induced genetic changes in higher plants. Euphytica, 55, 91- 99. Ohta, Y. & Chuong, P.V. (1975). Hereditary changes in Capsicum annuum L. induced by ordinary grafting. Euphytica, 24(2), 355-368. Pina, P. & Errea, P. (2005). A review of new advances in mechanism of graft compatibility-incompatibility. Scieantia Hort., 106:1- 11. 27
30. Thủy, V.T.B., Ba, T.T. & Thịnh, D.P. (2014). Ảnh hưởng của bốn loại gốc ghép ớt đến sinh trưởng và năng suất ớt Sừng vàng Châu Phi (Capsicum spp.). Tạp chí khoa học, Trường Đại học Cần Thơ, 31 - 37. Tuấn, T.T. (1992). Giáo trình Chọn giống và Công tác giống cây trồng. NXB Trường Đại học Cần Thơ. Yassin, H. & Hussen, S. (2015). Reiview on role of graft on yield and quality of selected fruit vegetable. Global Journals Inc,Vol 15. 28