- PHÂN TÍCH CÁC THÔNG SỐ DI TRUYỀN Ở BỐN QUẦN THỂ ĐẬU XANH TAICHUNG ĐỘT BIẾN THẾ HỆ M 3. - Đậu xanh, hệ số phương sai kiểu gen, hệ số phương sai kiểu hình, tiến bộ di truyền. - Hệ số di truyền theo nghĩa rộng, tiến bộ di truyền được tính cho các tính trạng chiều cao cây lúc chín, số trái trên cây, trọng lượng 100 hạt và năng suất hạt/cây. - Kết quả cho thấy chiều cao cây lúc chín ở các nghiệm thức được xử lý EMS đều thấp hơn so với chiều cao cây ở giống đối chứng, năng suất và các thành phần năng suất đều có giá trị cao hơn so với giá trị ở nghiệm thức đối chứng. - Hệ số phương sai kiểu hình (PCV) cao hơn so với hệ số phương sai kiểu gen (GCV) ở tất cả các tính trạng khảo sát. - Năng suất thực thu có GCV cao nhất (36,06%) ở nghiệm thức 0,4% EMS và PCV cao nhất (41,21%) ở nghiệm thức 0,2% EMS. - Chiều cao cây lúc chín ở nghiệm thức đối chứng có GCV và PCV thấp nhất (6,44%. - Năng suất thực thu ở nghiệm thức 0,4% EMS có hệ số di truyền theo nghĩa rộng và phần trăm tiến bộ di truyền cao (85,42%. - Nghiệm thức đối chứng có hệ số di truyền thấp nhất (32,62%) ở tính trạng số trái trên cây và tiến bộ di truyền thấp nhất (9,55) ở tính trạng chiều cao cây lúc chín. - Mức nồng độ 0,4 % EMS được đánh giá là có kết quả biến dị di truyền cao nhất.. - Phân tích các thông số di truyền ở bốn quần thể. - Đột biến là phương pháp tạo ra nguồn biến dị di truyền cao, cung cấp nguồn vật liệu mới cho công tác cải tiến giống cây trồng, rút ngắn thời gian chọn tạo và phục tráng giống. - đặc điểm sinh lý, đặc tính nông học, năng suất và thành phần năng suất cao, kháng sâu bệnh, phẩm chất tốt, kiểu hình đẹp. - Những tính trạng nông học có giá trị như trọng lượng hạt, số cành, số lá, số hoa, diện tích lá, số trái trên cây… biến đổi rất phức tạp trong tự nhiên bởi vì chúng do đa gen kiểm soát và chịu ảnh hưởng rất lớn bởi điều kiện môi trường (Roychowdhury et al., 2011b). - Bên cạnh đó, ở thế hệ M 3 quần thể đột biến phân ly mạnh, đây là thời kỳ tốt nhất để chọn lọc và ước lượng các thông số di truyền như phân tích phương sai, phương sai kiểu hình và kiểu gen, hệ số phương sai kiểu hình, hệ số phương sai kiểu gen, hệ số di truyền theo nghĩa rộng và phần trăm tiến bộ di truyền. - thuộc vào độ lớn của thông số di truyền mà dựa vào đó các phương pháp chọn giống sẽ được xây dựng để cải thiện hơn nữa các đặc tính của giống đó (Roychowdhury et al., 2011b).. - (2007) đã đánh giá kiểu gen đậu xanh để ước tính đa dạng di truyền, hệ số di truyền và tiến bộ di truyền cho các tính trạng nông học và cho biết rằng có sự khác biệt ở tất cả các đặc điểm với hệ số di truyền cao cho tính trạng chiều cao cây và trọng lượng hạt. - (2006) cho biết biến dị di truyền có ý nghĩa cao cho ngày trổ hoa, thời gian sinh trưởng, số trái trên cây và năng suất hạt ở các giống đậu xanh nghiên cứu. - Với những lý do trên đề tài “Phân tích thông số di truyền ở bốn quần thể đậu xanh Taichung đột biến thế hệ M 3 ” được thực hiện nhằm nghiên cứu hệ số phương sai kiểu gen, hệ số phương sai kiểu hình, hệ số di truyền theo nghĩa rộng và phần trăm tiến bộ di truyền cho các tính trạng chiều cao cây lúc chín, số trái trên cây, trọng lượng 100 hạt và năng suất thực thu làm cơ sở cho việc chọn tạo giống đậu xanh mới.. - Thí nghiệm được bố trí theo thể thức khối hoàn toàn ngẫu nhiên gồm năm nghiệm thức (Bảng 1) và ba lần lặp lại. - Mỗi nghiệm thức được gieo 6 hàng, khoảng cách (45x20) cm, mỗi hàng 15 hốc, mỗi hốc gieo 3 hạt sau đó tỉa lại còn 2 cây/hốc. - Nghiệm thức đối chứng là giống Taichung - không xử lý EMS, bốn nghiệm thức còn lại là 4 quần thể đậu xanh đột biến M 3 tương ứng với 4 mức nồng độ 0,2%. - Bảng 1: Các nghiệm thức trong thí nghiệm TT Nghiệm thức Mô tả. - Các tính trạng khảo sát gồm chiều cao cây lúc chín (cm), số trái/cây (trái), trọng lượng 100 hạt (g) và năng suất thực thu (g/cây). - Kỹ thuật canh tác và cách thu thập các chỉ tiêu dựa vào khuyến cáo của Bộ môn Di truyền và Chọn giống cây trồng, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ.. - Các thông số di truyền như hệ số phương sai kiểu hình (PCV), hệ số phương sai kiểu gen (GCV) và phần trăm tiến bộ di truyền (GA%) được tính theo công thức của Singh và Chaudhary (1985), hệ số di truyền theo nghĩa rộng (h 2 b ) được xác định theo phương pháp của Allard (1960).. - hệ số biến động (CV. - Phần mềm SPSS 21.0 được dùng để phân tích phương sai và kiểm định Duncan cho các trung bình nghiệm thức.. - Phân tích phương sai ở Bảng 2 cho thấy tất cả các tính trạng của 4 nghiệm thức được xử lý EMS đều có sự khác biệt so với nghiệm thức đối chứng ở mức ý nghĩa 1%. - Vậy là hóa chất EMS đã tác động lên các gen điều khiển những tính trạng này dẫn đến việc tạo ra các biến dị di truyền phong phú ở vốn gen đang khảo sát. - Hệ số biến động dao động từ 1,70% (trọng lượng 100 hạt) đến 5,57 % (năng suất thực thu). - Hệ số biến động cho biết có sự khác biệt giữa các nghiệm thức ở các tính trạng nghiên cứu và sự biến động này đều thấp hơn 10%, như vậy đứng về mặt thống kê giá trị thu được từ các tính trạng có độ tin cậy cao. - Riêng số trái/cây và năng suất thực thu có hệ số biến động từ cao hơn so với 2 tính trạng còn lại, như vậy cho thấy rằng 2 tính trạng này do nhiều gen kiểm soát.. - Bảng 2: Kết quả phân tích phương sai các đặc tính nông học và năng suất của 5 nghiệm thức trong thí nghiệm. - TT Nghiệm thức X1 X2 X3 X4. - 6 TBBP (nghiệm thức . - TBBP: Trung bình bình phương, CV%: Hệ số biến động, X1: chiều cao cây lúc chín (cm), X2: số trái trên cây (trái), X3: Khối lượng 100 hạt (g), X4: năng suất thực thu (g/cây). - Chiều cao cây lúc chín ở các nghiệm thức dao. - Bốn nghiệm thức có so với chiều cao cây đối chứng và khác biệt có ý nghĩa ở mức 1% qua kiểm định Duncan, vì vậy có. - hảm sự phát triển chiều cao cây ở các nghiệm thức có xử lý EMS so với nghiệm thức đối chứng.. - Ngoài ra, sự sai khác chiều cao cây ở 4 nghiệm thức được xử lý EMS không theo một quy luật nào hết chứng tỏ rằng tính trạng này chẳng những do nhiều gen kiểm soát mà việc biến đổi các kiểu gen còn bị ảnh hưởng bởi các nồng độ EMS khác nhau.. - Số trái/cây của các nghiệm thức dao động từ 11 đến 23 trái/cây. - Nghiệm thức đối chứng có số trái/cây thấp nhất so với các nghiệm thức còn lại.. - Nghiệm thức 0,4% EMS và 0,8% EMS có số trái/cây cao nhất (23 trái/cây). - Khối lượng 100 hạt ở các nghiệm thức dao động từ 5,71 đến 6,31 g.. - Nghiệm thức 0,6% EMS có khối lượng 100 hạt là 6,31 g, cao hơn so với khối lượng 100 hạt ở nghiệm thức đối chứng và các nghiệm thức còn lại.. - Năng suất thực thu (g/cây) ở các nghiệm thức biến động trong khoảng 7,68 g/cây đến 15,86 g/cây.. - Nghiệm thức 0,4% EMS có năng suất thực thu cao hơn năng suất thực thu ở các nghiệm thức còn lại.. - Năng suất thực thu là một tính trạng tổng hợp của nhiều thành phần năng suất như số trái/cây, trọng lượng 100 hạt, chiều dài trái, số hạt/trái. - Các giá trị trung bình ở các tính trạng được sắp xếp theo thứ tự từ cao đến thấp như sau:. - 0,4% EMS >. - Đối chứng.. - Năng suất thực thu: 0,4% EMS >. - Qua 4 tính trạng khảo sát cho thấy giá trị trung bình thấp nhất đều rơi vào nghiệm thức đối chứng, nghiệm thức 0,4% EMS cho giá trị trung bình cao nhất. - Các số liệu ghi nhận ở Bảng 3 cho thấy hệ số phương sai kiểu hình (PCV) luôn cao hơn so với hệ số phương sai kiểu gen (GCV) ở tất cả tính trạng khảo sát, nhưng sự chênh lệch này tương đối nhỏ, chứng tỏ các yếu tố môi trường tác động ít đến sự biểu hiện tính trạng, tính trạng chủ yếu do kiểu gen kiểm soát (Jagaonkar et al., 1990).. - Hệ số phương sai kiểu gen được xem như là thước đo dùng để so sánh các biến dị di truyền xảy ra ở các loại tính trạng khác nhau. - Năng suất thực thu có GCV cao nhất (36,06%) ở nghiệm thức 0,4% EMS và PCV cao nhất là 41,21% ở nghiệm thức 0,2% EMS. - Chiều cao cây lúc chín có GCV và PCV thấp nhất là 6,44% và 8,96% tương ứng, ở nghiệm thức đối chứng.. - Bảng 3: Sự khác nhau giữa các thông số di truyền ở 4 tính trạng số lượng của 4 quần thể đậu xanh đột biến Tính trạng Nghiệm thức GCV. - Cao cây lúc. - 0,4% EMS . - Năng suất thực thu (g/cây). - Ghi chú: GCV: Hệ số phương sai kiểu gen, PCV: hệ số phương sai kiểu hình, h 2 b : hệ số di truyền theo nghĩa rộng, GA%: phần trăm tiến bộ di truyền. - Tỷ lệ giữa GCV và PCV phản ánh giá trị của hệ số di truyền theo nghĩa rộng (h 2 b. - Đối với chiều cao cây lúc chín, tỉ lệ GCV/PCV cao nhất là 0,92 ở nghiệm thức 0,4% EMS và thấp nhất là 0,72 ở nghiệm thức đối chứng. - Số trái/cây có GCV/PCV cao nhất (0,92) ở nghiệm thức 0,8% EMS và thấp nhất (0,57) ở nghiệm thức đối chứng. - Khối lượng 100 hạt ở nghiệm thức 0,4% EMS có GCV/PCV đạt giá trị tối đa là 0,92 và tối thiểu là 0,82 ở nghiệm thức đối chứng. - Năng suất thực thu ở nồng độ 0,4% EMS có GCV/PCV cao nhất là 0,92 và thấp nhất là 0,80 ở nghiệm thức 0,2% EMS. - Các kết quả vừa trình bày cho thấy hầu hết các tính trạng có giá trị GCV/PCV thấp đều thuộc về nghiệm thức đối chứng. - Còn ở nghiệm thức 0,4%. - EMS, tỷ lệ GCV/PCV đều có giá trị cao ở các tính trạng khảo sát. - GCV cao giúp cho công tác chọn lọc và cải thiện các tính trạng có hiệu quả hơn.. - Hệ số di truyền theo nghĩa rộng phản ánh tỷ lệ đóng góp của kiểu gen lên tính trạng khảo sát nào đó. - Khi hệ số di truyền cao thì tính trạng khảo sát ít chịu ảnh hưởng của môi trường. - Hệ số di truyền theo nghĩa rộng (h 2 b ) thay đổi từ tính trạng này tới tính trạng khác (Bảng 3). - Hệ số di truyền theo nghĩa rộng (h 2 b ) và phần trăm tiến bộ di truyền cao nhất là (85,42%. - 68,66%) tương ứng đều thuộc về nghiệm thức 0,4% EMS cho tính trạng năng suất thực thu. - Hệ số di truyền theo nghĩa rộng thấp nhất là 32,62% ở tính trạng số trái trên cây và phần trăm tiến bộ di truyền thấp nhất là 9,55 ở tính trạng chiều cao cây lúc chín đều thuộc về nghiệm thức đối chứng. - Thí nghiệm của Kaul và Kumar (1983) cho thấy hệ số di truyền có giá trị thấp đối với tính trạng năng suất lúa, kết quả này ngược lại với kết quả của thí nghiệm đang nghiên cứu. - Ước lượng hệ số di truyền cao ở những tính trạng số lượng sẽ hữu ích cho quan điểm chọn giống, điều này sẽ giúp cho việc chọn lọc đạt hiệu quả. - Tóm lại, hệ số di truyền ở mỗi tính trạng được xếp theo giá trị từ thấp đến cao như sau:. - Chiều cao cây: 51,75 ở nghiệm thức đối chứng - 84,62 ở nghiệm thức 0,4% EMS;. - Số trái trên cây: 32,62 ở nghiệm thức đối chứng - 85,17 ở nghiệm thức 0,8% EMS;. - Trọng lượng 100 hạt: 67,38 nghiệm thức đối chứng - 84,26 ở nghiệm thức 0,4% EMS;. - Năng suất thực thu: 64,54 ở nghiệm thức 0,2% EMS - 85,42 ở nghiệm thức 0,4% EMS.. - Qua đó cho thấy ở nghiệm thức đối chứng thì 3/4 tính trạng nghiên cứu đều có giá trị hệ số di truyền thấp. - Ngược lại ở nghiệm thức 0,4% EMS thì 3/4 tính trạng nghiên cứu đều có giá trị hệ số di truyền cao hơn, cao nhất là ở năng suất thực thu. - và Tah (2011a) trên cây cẩm chướng thì hệ số di truyền cao ở tính trạng chiều cao cây và số hạt trên mỗi cụm hoa.. - Tuy nhiên, chỉ dựa vào hệ số di truyền để đánh giá các biến dị di truyền thì kết quả việc chọn lọc giống sẽ không được chính xác. - Burton cho rằng nếu kết hợp hệ số phương sai kiểu gen với hệ số di truyền cho phép đánh giá biến dị di truyền tốt hơn. - Kết quả Bảng 3 cho thấy hệ số di truyền theo nghĩa rộng và phần trăm tiến bộ di truyền cao ở nghiệm thức 0,4% EMS đối với tính trạng năng suất thực thu, có nghĩa là yếu tố môi trường ít ảnh hưởng đến sự biểu hiện của tính trạng và tác động của gen cộng tính chiếm ưu thế trong sự di truyền, vì vậy phương pháp chọn lọc sẽ đơn giản hơn.. - Hệ số di truyền cao và phần trăm tiến bộ di truyền trung bình đối với tính trạng số trái/cây ở nghiệm thức 0,8% EMS, chỉ ra rằng tính trạng này được kiểm soát bởi tương tác giữa các gen cộng tính, vì vậy việc cải thiện tính trạng mong muốn cần chú ý đến kiểu hình của 2 cha mẹ.. - Hệ số di truyền cao và phần trăm tiến bộ di truyền thấp ở nghiệm thức 0,4% EMS đối với trọng lượng 100 hạt, có nghĩa là tính trạng này bị chi phối bởi tác động của gen không cộng tính.. - (2005) cũng ghi nhận hệ số di truyền từ trung bình đến cao ở các tính trạng hình thái khác nhau trên đậu xanh.. - Do vậy, ước lượng hệ số di truyền cao cho những tính trạng mong đợi sẽ được ổn định dưới những điều kiện môi trường thay đổi và có thể dễ dàng được cải thiện thông qua quá trình chọn lọc (Khattak et al., 1997. - Hệ số phương sai kiểu hình luôn cao hơn so với hệ số phương sai kiểu gen ở bốn tính trạng khảo sát. - Các thông số di truyền bao gồm hệ số phương sai kiểu gen, hệ số phương sai kiểu hình, hệ số di truyền theo nghĩa rộng và phần trăm tiến bộ di truyền đều cao ở các nghiệm thức được xử lý EMS.. - Nghiệm thức 0,4% EMS cho biến dị di truyền cao nhất.. - Năng suất thực thu ở nghiệm thức 0,4% EMS có hệ số di truyền theo nghĩa rộng và phần trăm tiến bộ di truyền cao, nên phương pháp chọn lọc cho việc cải thiện tính trạng sẽ dễ dàng và đơn. - Trọng lượng 100 hạt ở nghiệm thức 0,4% EMS có hệ số di truyền theo nghĩa rộng cao và tiến bộ di truyền thấp, nên phương pháp chọn lọc sẽ phức tạp và việc chọn giống ưu thế lai là biện pháp tốt nhất cho tính trạng này.