Kết quả nghiên cứu lai giống một số loài bạch đàn
Nguyễn Việt Cường
Trung tâm nghiên cứu giống cây rừng
Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam
Cùng với sự phát triển của sản xuất xã hội, nhu cầu về gỗ và các sản phẩm khác từ rừng trồng ngày một tăng. Việc trồng rừng ngày càng đi theo hướng thâm canh tăng năng suất với mục tiêu kinh tế rõ ràng, yêu cầu về giống có chất lượng cao ngày càng trở nên cấp thiết. chính vì vậy trong quyết định của Thủ tướng chính phủ về dự án trồng mới 5 triệu hecta ở Việt Nam từ nay đến năm 2010 đã nêu rõ: tập trung chỉ đạo việc nghiên cứu tuyển chọn, lai tạo, nhập nội các giống cây rừng có khả năng thích nghi tốt và đạt hiệu quả cao.
Ngày nay, công nghệ sinh học đã có những bước phát triển vượt bậc, có thể tạo ra nhiều dạng cây trồng mới bằng các phương pháp khác nhau khác nhau như dung hợp tế bào trần, biến nạp gen v.v… Tuy vậy, lai giống và chọn lọc cây lai vẫn là phương pháp chủ yếu để tạo ra các giống cây trồng mới có năng suất cao.
Lai giống cho cây rừng đã được áp dụng trong một số nước có nền lâm nghiệp phát triển và đã tạo ra năng suất rất cao. ở nước ta, lai giống cho cây rừng là một việc mới mẻ, vì vậy ” Kết quả nghiên cứu lai giống một số loài bạch đàn “nhằm nghiên cứu tạo ra một số giống lai có sức sinh trưởng cao hơn các giống sản xuất đại trà là một bước đi quan trọng trong chương trình cải thiện giống bạch đàn. Nội dung bài này là một phần trong đề tài ” Bước đầu nghiên cứu lai giống cho một số loài bạch đàn” do nghiên cứu sinh Nguyễn Việt Cường đã bảo vệ thành công đầu năm 2003.
Đối tượng nghiên cứu là 3 loài bạch đàn được trồng chủ yếu hiện nay ở Việt Nam như bạch đàn urô (Eucalyptus urophylla), bạch đàn caman (Eucalyptus camaldulensis) và bạch đàn liễu (Eucalyptus exserta). Các loài bạch đàn này đều thuộc chi phụ Symphyomyrtus ( Willcox, 1997), Pryor & Johnson, 1971 nên rất dễ lai giống với nhau.
I.Vật liệu và phương pháp nghiên cứu
Vật liệu nghiên cứu là những cây trội được chọn từ rừng trồng khảo nghiệm loài, xuất xứ. Các cây trội bạch đàn urô (U) với các xuất xứ Lembata (U23) được chọn từ khu trồng khảo nghiệm loài và xuất xứ năm 1991 tại Đông Hà (Quảng Trị), xuất xứ Lewotobi (U15, U17) được chọn trong khu khảo nghiệm loài và xuất xứ năm 1993 tại Cẩm Quỳ (Hà Tây) và cây ghép được ký hiệu là U29. Cây trội của bạch đàn caman(C) được chọn từ rừng trồng của nòi địa phương Nghĩa Bình (C1, C2, C3,) và các cây ghép được ký hiệu là C4. Cây trội bạch đàn liễu (E) được chọn từ nòi địa phương tại Ba Vì (E1, E2)
Vật liệu được dùng trong các khảo nghiệm là các cây lai thuộc các tổ hợp lai được tạo ra và một số giống bạch đàn có năng suất cao được nhập từ Trung Quốc như U6 hoặc được chọn trong nước như PN2, PN14 và bạch đàn urô lấy từ khảo nghiệm xuất xứ ở Đông Hà (Uro địa phương), bạch đàn caman (Caman công ty giống).
Nghiên cứu thời kỳ ra hoa theo phương pháp quan sát trực tiếp cho 30 cây tại Ba Vì (Hà Tây) ở 3 mùa hoa liên tiếp. Nghiên cứu cất trữ hạt phấn được tiến hành trong 3 điều kiện nhiệt độ là 20 – 30OC; 4OC; -30OC. Sức sống hạt phấn được xác định bằng tỉ lệ phần trăm (%) hạt phấn nảy mầm sau 24 giờ trong môi trường do Pryor đề xuất (Van Wyk, 1981) gồm agar (1,5%), đường (35%)và axit boric (250 ppm).
Lai giống (thụ phấn có kiểm soát) theo phương pháp của Moncur (1995), phép lai được tiến hành cho từng cặp cây bố mẹ riêng biệt, nhằm xác định khả năng lai giống và ưu thế lai cho từng cặp lai cụ thể. Bố trí khảo nghiệm theo William và Matheson (1994). Tất cả các thí nghiệm đều được bố trí theo khối hàng ngẫu nhiên đầy đủ có lặp lại. Các số liệu thu thập được xử lý bằng chương trình DATAPLUS, GENSTAT (Williams & Matheson, 1994)
Thể tích thân cây cả vỏ (V) được tính theo công thức sau
pD21.3
V = —————– . H.f
4
Trong đó f là hình số, được ước tính = 0,5.
II. Kết quả nghiên cứu lai giống và khảo nghiệm giống lai
1. Thời kỳ nở hoa của các loài bạch đàn được dùng trong lai giống
Nghiên cứu thời kỳ nở hoa của các loài bạch đàn urô, bạch đàn caman và bạch đàn liễu tại Ba Vì (1994 – 1997) cho thấy các loài này có thời gian hình thành nụ hoa, nở hoa và quả chín khác nhau khá rõ rệt. Có thể lấy số liệu thu thập năm 1996 làm thí dụ:
– Bạch đàn caman có thời kỳ nở hoa từ ngày 25 tháng 2 đến ngày 10 tháng 6.
– Bạch đàn liễu bắt đầu nở hoa ngày 15 – 25 tháng 5, kết thúc nở hoa ngày 1 – 10 tháng 7,
– Bạch đàn urô có thời kỳ nở hoa từ ngày 5 tháng 8 đến ngày 30 tháng 10
Như vậy giữa bạch đàn caman và bạch đàn liễu có trên 20 ngày trùng khớp về thời kỳ nở hoa (15/V – 10/VI). Mà các loài bạch đàn đều thụ phấn nhờ côn trùng (Van Wyk, 1981), vì thế có thể tạo ra hiện tượng lai giống tự nhiên giữa hai loài này. Đây cũng là điều giải thích cho sự xuất hiện khá phổ biến của giống lai tự nhiên giữa bạch đàn liễu và bạch đàn trắng tại một số nơi ở miền Bắc nước ta.
Giữa bạch đàn urô với bạch đàn caman và bạch đàn liễu hoàn toàn không có thời gian trùng khớp về nở hoa. Vì thế, muốn tạo ra giống lai giữa bạch đàn urô với bạch đàn caman và giữa bạch đàn urô với bạch đàn liễu phải dùng phương pháp thụ phấn có kiểm soát, nói cách khác, phải tiến hành lai giống nhân tạo.
2. Xác định sức sống hạt phấn và điều kiện cất trữ
Hạt phấn của các loài bạch đàn caman, bạch đàn urô và bạch đàn liễu sau khi làm khô bằng silicagel ở nhiệt độ 25 – 30oC đã được cất trữ trong 3 điều kiện nhiệt độ khác nhau: 25- 30OC, 4OC và -30OC.
Từ những số liệu nghiên cứu ở bảng 1 cho thấy khi cất trữ ở nhiệt độ trong phòng 25 – 30OC thì chỉ sau 1 tuần hạt phấn của bạch đàn urô và bạch đàn caman đã giảm tỷ lệ nẩy mầm rõ rệt (còn 13,3 – 15,0%), đến tuần thứ hai đã hoàn toàn mất sức nẩy mầm. ở nhiệt độ 4OC hạt phấn có thể cất trữ trong một năm, ở nhiệt độ – 30OC có thể cất được trong 4 năm với tỷ lệ nẩy mầm giảm gần một nửa so với ban đầu. Theo Moncur (1995) thì hạt phấn bạch đàn có tỷ lệ nẩy mầm 10% vẫn có thể dùng để lai giống. Như vậy, điều kiện cất trữ thích hợp cho hạt phấn bạch đàn là -30OC.
Bảng 1. Tỷ lệ nẩy mầm của hạt phấn bạch đàn ở các nhiệt độ cất trữ khác nhau
(Số trung bình từ 4 đĩa Petri, mỗi đĩa đếm 200 hạt)
| Loài | Nhiệt độ cất trữ (OC) | Tỉ lệ nẩy mầm ban đầu (%) | Tỉ lệ nẩy mầm (%) | ||||||||
| 1 tháng | 1 năm | 2 năm | 4 năm | ||||||||
| “X | V% | `X | V% | `X | V% | `X | V% | `X | V% | ||
| Bạch đàn urô | -30 | 71,8 | 2,26 | 70,7 | 5,19 | 62,7 | 10,2 | 50,6 | 17,62 | 41,0 | 13,98 |
| 4 | 71,8 | 2,26 | 68,7 | 3,54 | 43,2 | 19,47 | 0 | 0 | |||
| 20 – 30 | 71,8 | 2,26 | 13,3* | 21,49 | 0 | 0 | 0 | ||||
| Bạch đàn caman | -30 | 82,0 | 4,13 | 81,5 | 2,78 | 74,5 | 6,11 | 62,8 | 5,68 | 44,3 | 21,35 |
| 4 | 82,0 | 4,13 | 69,3 | 5,12 | 51,7 | 18,14 | 0 | 0 | |||
| 20 – 30 | 82,0 | 4,13 | 15,9* | 11,15 | 0 | 0 | 0 |
* Số liệu nẩy mầm sau 1 tuần.
3. Thời điểm tiếp nhận hạt phấn của nhuỵ
Nghiên cứu về thời điểm nhụy hoa tiếp nhận hạt phấn là công việc rất cần thiết trong lai giống có kiểm soát. Các quan sát về hình thái của nhụy hoa cho cả 3 loài bạch đàn đều thấy sau khi nắp rụng được 1 – 2 ngày chúng vẫn còn thon nhỏ và có màu xanh nhạt (ảnh 1 e) đến ngày thứ 3 đầu nhuỵ chuyển dần sang màu vàng nhạt, bắt đầu phồng lên và tiết chất nhầy (ảnh 1 g), đến ngày thứ 4 đầu nhuỵ tiếp nhận hạt phấn là tốt nhất (ảnh 1 h), còn những ngày sau đó khả năng tiếp nhận hạt phấn giảm dần và kết thúc ở ngày thứ 7 (ảnh 1 i, k). Hiện tượng quan sát được ở các loài bạch đàn này rất phù hợp với kết quả nghiên cứu của Hodgson (1976), Griffin và Hand (1976), Polunia (1959).
Các nghiên cứu về thời điểm tiếp nhận hạt phấn của nhụy được trình bày ở bảng 2. Kết quả nghiên cứu thụ phấn khác loài cho thấy cả 3 loài bạch đàn sau khi khử đực 1 hoặc 2 ngày tiến hành thụ phấn thì không thấy đậu quả, thụ phấn cho bạch đàn urôbằng hạt phấn của bạch đàn liễu từ ngày thứ 3 đến ngày thứ 6 thụ phấn thì có đậu quả tương ứng là 16%, 83%, 19.4%, 6,5%, khi bạch đàn liễu làm mẹ và bạch đàn urô làm bố thì tỉ lệ đậu quả tương ứng là 17,8%, 71,3%, 15,9%, 4,7%, còn khi bạch đàn caman làm mẹ và bạch đàn urôlàm bố là 5,9%, 27,2%, 16,3%, 4,8%. Chứng tỏ cả 3 loài bạch đàn này thụ phấn vào ngày thứ 4 sau khử đực đều có tỉ lệ đậu quả và kết hạt cao nhất. Có nghĩa là khả năng tiếp nhận hạt phấn của đầu nhụy bắt đầu vào ngày thứ 3 và đạt cực đại ở ngày thứ 4, những ngày sau đó giảm dần. Thụ phấn ngày thứ 7 sau khử đực thì không đậu quả, quan sát đầu nhụy ở thời điểm này thấy xuất hiện nhiều đốm nâu sẫm chứng tỏ bắt đầu có hiện tượng héo. Các kết quả nghiên cứu thụ phấn khác loài cho các loài Bạch đàn microcorys, Bạch đàn grandis, Bạch đàn saligna, Bạch đàn terê, Bạch đàn Pellita cũng cho thấy thụ phấn vào ngày thứ 4 sau khử đực đạt tỉ lệ đậu quả cao nhất. Tóm lại, thụ phấn vào ngày thứ 4 sau khử đực có tỉ lệ đậu quả và kết hạt cao nhất, còn khi tiến hành thụ phấn quá sớm hoặc quá muộn đều không đậu quả.
Bảng 2 cũng cho thấy tỉ lệ đậu quả và kết hạt khi thụ phấn khác loài có thể không giống nhau trong các công thức U xE có tỉ lệ đậu quả và kết hạt trung bình tương ứng là 31,2% và 52,5 hạt/quả, ở công thức E xU có trị số tương ứng là 27,4% và 32,4 hạt/quả, còn công thức C xU là 13,6% và 22,1 hạt/quả.
Bảng 2: ảnh hưởng của thời điểm thụ phấn đến tỉ lệ đậu quả và số hạt trong quả ở một số loài bạch đàn.
| Loài cây | Thời điểm thụ phấn sau khử đực(ngày) | Số hoa khử đực | Số quả thu được | Tỉ lệ đậu quả (%) | Số hạt trong quả | |
| Cây mẹ | Cây bố | |||||
E.urophylla |
E. exserta | 1 | 110 | 0 | 0 | 0 |
| 2 | 125 | 0 | 0 | 0 | ||
| 3 | 156 | 25 | 16,0 | 49,4 | ||
| 4 | 188 | 156 | 83,0 | 86,7 | ||
| 5 | 165 | 32 | 19,4 | 45,6 | ||
| 6 | 184 | 12 | 6,5 | 28,1 | ||
| 7 | 156 | 0 | 0 | 0 | ||
TB |
31,2 | 52,5 | ||||
E. exserta |
E.urophylla | 1 | 132 | 0 | 0 | 0 |
| 2 | 135 | 0 | 0 | 0 | ||
| 3 | 197 | 35 | 17,8 | 22,4 | ||
| 4 | 181 | 129 | 71,3 | 52,7 | ||
| 5 | 201 | 32 | 15,9 | 39,2 | ||
| 6 | 148 | 7 | 4,7 | 15,3 | ||
| 7 | 191 | 0 | 0 | 0 | ||
TB |
27,4 | 32,4 | ||||
| E.camaldulensis | E.urophylla | 1 | 125 | 0 | 0 | 0 |
| 2 | 110 | 0 | 0 | 0 | ||
| 3 | 135 | 8 | 5,9 | 15,7 | ||
| 4 | 125 | 34 | 27,2 | 38,2 | ||
| 5 | 98 | 16 | 16,3 | 22,9 | ||
| 6 | 124 | 6 | 4,8 | 11,5 | ||
| 7 | 108 | 0 | 0 | 0 | ||
| TB | 13,6 | 22,1 |
4. Đặc điểm hình thái lá của cây lai và bố mẹ
Sự khác biệt về hình thái lá thể hiện ngay ở giai đoạn cây mạ cũng như giai đoạn cây trưởng thành. Các nhà phân loại đã dựa vào các đặc điểm hình thái và giải phẫu này để xác định các loài cũng như các cây lai.
Số liệu ở bảng 3 cho thấy các tổ hợp lai thuận nghịch U29E1, E1U29 có trị số về chiều dài lá tương ứng là 12,1; 11,1, còn bố mẹ của chúng là U29, E1, có các trị số tương ứng là 9,5; 10,3. Như vậy các tổ hợp lai này có ưu thế lai về chiều dài lá so với bố mẹ của chúng. Còn chiều rộng và diện tích lá của các tổ hợp lai U29E1, E1U29 có trị số tương ứng là 2,8; 2,3; 21,5; 16,2 và bố mẹ của chúng là U29, E1 có trị số tương ứng là 6,0; 0,9; 39,2; 6,6. Trong trường hợp này chiều rộng và diện tích lá của các tổ hợp lai này thường biểu hiện tính trung gian giữa bố mẹ của chúng.
Tổ hợp lai U17C1 có các trị số chỉ tiêu chiều dài, chiều rộng lá và diện tích lá tương ứng là11,7; 5,7; 45,8 còn bố mẹ của chúng là U17, C1 có các trị số tương ứng là 9,6; 5,6; 37,4; 10,5; 3,1; 21,4. Như vậy tổ hợp lai này có ưu thế lai cả về chiều dài, rộng và diện tích lá. Những kết quả nghiên cứu này cũng phù hợp với nghiên cứu của Venkatesh và Sharma (1979) về lai giống giữa E. tereticornis với E. grandis cũng cho thấy cây lai đời thứ nhất thường có ưu thế lai hoặc tính trung gian giữa hai loài bố mẹ. Tính trung gian này thể hiện ở một số chỉ tiêu như hình thái lá, màu sắc hoa, chỉ nhị, quả…..Tóm lại, tất cả hình thái lá của các tổ hợp lai đã tạo ra đều có chiều dài, chiều rộng và diện tích, lớn hơn hoặc trung gian giữa các loài bố mẹ (bảng 3).
Bảng 3. Hình thái, diện tích lá của một số giống bạch đàn lai và bố mẹ
| Tổ hợp | Hình thái lá | Diện tích (cm2) | ||||
| Dài (cm) | Rộng (cm) | |||||
| `X | V% | `X | V% | `X | V% | |
| U29 | 9,5 | 11,2 | 6,0 | 16,5 | 39,2 | 24,6 |
| U29 E1 | 12,1 | 8,6 | 2,8 | 12,7 | 21,5 | 16,1 |
| E1 U29 | 11,1 | 9,2 | 2,3 | 9,4 | 16,2 | 14,6 |
| E1 | 10,3 | 11,2 | 0,9 | 17,5 | 6,6 | 9,2 |
| U17 | 9,6 | 12,5 | 5,6 | 9,4 | 37,4 | 15,8 |
| U17 C1 | 11,7 | 10,4 | 5,7 | 13,6 | 45,8 | 19,6 |
| C1 U17 | 11,3 | 11,1 | 4,3 | 13,6 | 32,7 | 20,7 |
| C1 | 10,5 | 11,8 | 3,1 | 16,6 | 21,4 | 25,1 |
5. Sinh trưởng của các cây lai và các loài đối chứng tại Đông Hà
5.1. Kết quả khảo nghiệm các tổ hợp bạch đàn lai năm 1999
Khảo nghiệm một số bạch đàn lai tại Đông Hà được xây dựng tháng 12 năm 1999. Trên đất feralitic phát triển trên diệp thạch ở Đông Hà (Quảng Trị). Tham gia khảo nghiệm gồm 9 tổ hợp lai UE, EU và UC. Các giống đối chứng là dòng U6 nhập của Trung Quốc (do Xí nghiệp giống thành phố Hồ Chí Minh cung cấp), PN2 và PN14 của Phù Ninh (giống tốt nhất được chọn lọc ở Trung tâm cây nguyên liệu giấy Phù Ninh), bạch đàn urô được lấy từ khảo nghiệm xuất xứ tại Đông Hà (Uro địa phương) và từ các tỉnh phía Bắc (Uro công ty giống) và bạch đàn caman (Caman công ty giống).
Số liệu thu được ở giai đoạn 4 tuổi (bảng 4) cho thấy dòng U6 vẫn có đường kính thân cây lớn nhất, nhưng chiều cao của U6, PN2, PN14 thì không có sự khác biệt rõ rệt với các tổ hợp lai U15C4, U29E2, E2U29, U29E1, E1U29,U29C3, U15E4. Hầu hết các tổ hợp lai đều có tỉ lệ sống các hơn các giống đối chứng (U6, PN2, PN14, Urô địa phương, Uro công ty giống, Camal công ty giống), các tổ hợp lai đạt tỉ lệ sống 100% sau 4 năm là U29E2, E2U29 và E1U29.
Bảng 4. Sinh trưởng của một số giống bạch đàn lai tại Đông Hà, Quảng Trị
(12/1999 – 12/2003).
| TT |
Tổ hợp |
D1.3(cm) | Hvn(m) | V(dm3/cây) | Tỷ lệ sống | Số lượng cây còn lại/ha | Năng suất
(m3/ha/năm) |
|||
| Xtb | V% | Xtb | V% | Xtb | V% | % | ||||
| 1 | U6 | 13.4 | 9.2 | 12.8 | 3.8 | 93.2 | 6.8 | 73 | 1209 | 28 |
| 2 | PN2 | 12.9 | 11.5 | 13.0 | 5.7 | 89.3 | 7.4 | 67 | 1101 | 25 |
| 3 | PN14 | 12.8 | 4.5 | 13.2 | 2.0 | 85.3 | 5.6 | 77 | 1266 | 27 |
| 4 | U15C4 | 11.4 | 11.4 | 12.8 | 6.6 | 67.7 | 9.2 | 83 | 1374 | 23 |
| 5 | U29E2 | 11.3 | 11.7 | 12.2 | 7.5 | 64.5 | 9.7 | 100 | 1650 | 27 |
| 6 | E2U29 | 11.5 | 8.8 | 12.2 | 5.0 | 64.5 | 8.8 | 100 | 1650 | 27 |
| 7 | U29E1 | 10.6 | 16.3 | 12.6 | 6.8 | 58.4 | 10.9 | 90 | 1485 | 22 |
| 8 | E1U29 | 10.6 | 11.5 | 12.2 | 6.3 | 56.4 | 10.4 | 100 | 1650 | 23 |
| 9 | U29C3 | 10.6 | 11.7 | 11.5 | 9.0 | 55.0 | 10.3 | 90 | 1485 | 20 |
| 10 | U15E4 | 10.1 | 17.6 | 11.9 | 12.2 | 52.2 | 12.2 | 97 | 1601 | 21 |
| 11 | Uro địa phương | 10.0 | 20.1 | 10.6 | 10.9 | 45.8 | 13.7 | 83 | 1374 | 16 |
| 12 | U15E2 |
Tin mới nhất
- Tạp chí Khoa học Lâm nghiệp
- Ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến năng suất rừng trồng Keo lai 9,5 năm tuổi ở Quảng Trị
- Nghiên cứu đặc điểm đất đai tại khu vực loài Trúc đen (Phyllostachys nigra Munro) phân bố tại Sa Pa, Lào Cai
- Phân tích chỉ số đa dạng sinh học của thực vật thân gỗ trong Khu bảo tồn thiên nhiên Sơn Trà - Tp. Đà Nẵng
- Nghiên cứu đa dạng di truyền cây Dầu rái (Dipterocarpus alatus Roxb.) bằng kỹ thuật RAPD
Các tin khác
- Phát triển kỹ thuật tỉa thưa rừng đước (Rhizophora apiculata) có sự tham gia, tại xã Tam Giang Đông, huyện Năm Căn, tỉnh Cà Mau
- Thăm dò phản ứng của keo lai giai đoạn mới trồng với phân khoáng N (Urea), K (Kali clorua ) và P (Super lân) bón đơn và phối hợp trên nền đấtrừng Tân Lập, Bình Phước.
- Lâm sản ngoài gỗ và xoá đói giảm nghèo ở miền núi Bắc bộ
- Kết quả nghiên cứu tình hình săn bắt và buôn bán động vật hoang dã tại Khu Bảo tồn Thiên nhiên Pù Luông và các vùng rừng lân cận
- Kỹ thuật trồng keo difficilis trên đất cát ven biển
