NGHIÊN CỨU CẢI THIỆN GIỐNG NHẰM TĂNG NĂNG SUẤT, CHẤT LƯỢNG CHO MỘT SỐ LOÀI CÂY TRỒNG RỪNG CHỦ LỰC

Hà Huy Thịnh, Nguyễn Đức Kiên, Phí Hồng Hải, Đoàn Thị Mai, Mai Trung Kiên, Lê Sơn và Đỗ Hữu Sơn

Trung tâm Nghiên cứu Giống cây rừng

TÓM TẮT

Mục tiêu của đề tài “Nghiên cứu cải thiện giống nhằm tăng năng suất, chất lượng cho một số loài cây trồng rừng chủ lực” giai đoạn 2006 – 2010 nhằm (i) chọn lọc được một số giống có năng suất cao và chất lượng gỗ tốt cho các mục tiêu sử dụng gỗ khác nhau; (ii) phát triển công nghệ nhân giống nhanh hàng loạt cho các giống đã được cải thiện di truyền nhằm đưa nhanh các giống này vào thực tế sản xuất; (iii) tạo lập được quần thể chọn giống có tính đa dạng di truyền cao cho một số loài cây trồng rừng chủ lực phục vụ cho mục tiêu cải thiện giống trong tương lai.

Đề tài là sự tiếp nối, kế thừa các kết quả nghiên cứu và tập đoàn giống công tác có tính đa dạng cao được tạo ra từ các đề tài và dự án trong giai đoạn 2000 – 2005. Các hoạt động nghiên cứu chủ yếu của đề tài bao gồm:

- Chọn lọc các dòng vô tính trong các khảo nghiệm giống lai cũng như giống thuần loài có sinh trưởng nhanh và chất lượng gỗ phù hợp để phát triển vào sản xuất.

- Nghiên cứu lai giống giữa các cây có giá trị chọn giống cao nhất trong các quần thể chọn giống nhằm tạo ra giống lai có ưu thế lai vượt trội về sinh trưởng và chất lượng gỗ

- Xây dựng các quần thể chọn giống thế hệ 2 có tính ưu việt về di truyền cao hơn thế hệ 1 và có mức độ đa dạng di truyền cao phục vụ cho nghiên cứu cải thiện giống trong tương lai.

- Nghiên cứu nhân giống sinh dưỡng hàng loạt các giống có triển vọng cho trồng rừng

- Ứng dụng chỉ thị phân tử trong đánh giá đa dạng di truyền trong các quần thể chọn giống và vườn giống.

Một số kết quả nổi bật của đề tài trong giai đoạn 2006 – 2010:

- 19 dòng Keo lá tràm, Bạch đàn camal đã được Bộ nông nghiệp và Phát triển nông thôn công nhận là giống quốc gia và giống tiến bộ kỹ thuật cho trồng rừng ở các tỉnh miền Trung, Tây Nguyên và Nam bộ; 10 khảo nghiệm hậu thế/khảo nghiệm dòng vô tính của một số loài cây trồng rừng chính đã được tỉa thưa di truyền và được công nhận là vườn giống quốc gia để cung cấp hạt giống được cải thiện cho trồng rừng

- Đã lai tạo thành công 140 tổ hợp lai của các loài bạch đàn, keo và Thông nhựa và đã tiến hành khảo nghiệm trên nhiều vùng sinh thái. Đã chọn lọc được một số tổ hợp bạch đàn lai có sinh trưởng nhanh và đồng thời đã chọn lọc được các cá thể tốt nhất trong các tổ hợp lai để khảo nghiệm dòng vô tính, trên cơ sở đó đã chọn lọc được một số dòng bạch đàn lai có triển vọng cho trồng rừng trên các vùng sinh thái khác nhau.

- Nhằm đa dạng hóa nền tảng di truyền cho chộn giống, đề tài đã chọn lọc thêm được 1200 cây trội, từ đó thu hái được 700 lô hạt và dẫn được 650 dòng vô tính. Đề tài đã xây dựng được 10ha vườn giống thế hệ 2 và 6ha vườn tập hợp tập đoàn giống công tác cho các loài bạch đàn và keo.

- Đề tài đã hoàn thiện quy trình nhân giống và xây dựng 8 hướng dẫn kỹ thuật nhân giống bằng nuôi cấy mô và giâm hom cho các giống có triển vọng và xây dựng quản lý vườn giống.

- Song song với đó trong quá trình triển khai đề tài cũng đã tham gia đào tạo thành công cho 3 nghiên cứu sinh và 7 thạc sỹ trong và ngoài nước; đề tài cũng đã công bố 16 bài báo trên các tạp chí khoa học trong nước và quốc tế.

Tóm lại, đề tài “Nghiên cứu cải thiện giống nhằm tăng năng suất, chất lượng cho một số loài cây trồng rừng chủ lực” giai đoạn 2006 – 2010 đã thực hiện thành công các nội dung nghiên cứu và hoàn thành các mục tiêu đặt ra của đề tài. Các kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ góp phần nâng cao năng suất

và chất lượng rừng trồng ở nước ta. Về lâu dài, các tập đoàn giống công tác có tính đa dạng di truyền cao cũng như các kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ góp phần giúp cho công tác nghiên cứu cải thiện giống cây rừng ở nước ta phát triển một cách bền vững.

Từ khóa: Cải thiện giống, Cây trồng chủ lực. ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong Dự án trồng mới 5 triệu ha rừng ở nước ta, có đến 3 triệu ha là rừng trồng sản xuất bao gồm 1 triệu ha cây công nghiệp dài ngày và 2 triệu ha là cây lâm nghiệp, trong số đó có đến 70% là các loài cây mọc nhanh bao gồm các loài keo, bạch đàn, thông nên nhu cầu về giống, đặc biệt là giống có năng suất và chất lượng cao có nhu cầu rất lớn.

Nghiên cứu cải thiện giống được xác định là giải pháp khoa học công nghệ mang tính đột phá nhằm nâng cao năng suất và chất lượng rừng trồng các loài cây mọc nhanh qua đó góp phần vào công cuộc xóa đói giảm nghèo cho người dân vùng núi và trung du đồng thời giảm được tỷ trọng gỗ nhập khẩu trong công nghiệp chế biến qua đó nâng cao giá trị và sức cạnh tranh của công nghiệp chế biến gỗ Việt Nam trên thị trường.

Các nội dung nghiên cứu của đề tài “Nghiên cứu cải thiện giống nhằm tăng năng suất, chất lượng cho một số loài cây trồng rừng chủ lực” là một sự tiếp nối các kết quả đã đạt được của các đề tài KHCN 08-04 giai đoạn 1996 - 2000 và đề tài “Nghiên cứu chọn, tạo giống có năng suất và chất lượng cao cho một số loài cây trồng rừng chỉ yếu” giai đoạn 2001-2005 và chiến lược cải thiện giống đã vạch sẵn đối với từng loài cây và với những mục tiêu mới và các kết quả mới.

Trong khuôn khổ đề tài các hoạt động nghiên cứu cải thiện giống chủ yếu tập trung cho đối tượng keo và bạch đàn là nhóm loài cây trồng rừng chính ở nước ta với tỷ trọng chiếm khoảng 70% diện tích rừng trồng sản xuất. Các nội dung nghiên cứu bao gồm: (i) chọn lọc các giống có năng suất cao và chất lượng gỗ tốt phục vụ cho trồng rừng; (ii) nghiên cứu lai giống giữa các cây có giá trị chọn giống cao nhất trong các quần thể chọn giống nhằm tạo ra giống lai có ưu thế lai vượt trội về sinh trưởng và chất lượng gỗ; (iii) xác định cơ sở khoa học cho nghiên cứu cải thiện giống theo hướng kết hợp giữa sinh trưởng và chất lượng gỗ theo các mục tiêu sử dụng gỗ khác nhau; (iv) nghiên cứu nhân giống sinh dưỡng hàng loạt các giống có triển vọng cho trồng rừng và ứng dụng chỉ thị phân tử trong nghiên cứu cải thiện giống; (v) xây dựng các quần thể chọn giống thế hệ 2 có tính ưu việt về di truyền cao hơn thế hệ 1 và có mức độ đa dạng di truyền cao phục vụ cho nghiên cứu cải thiện giống trong tương lai. Đối với nhóm các loài thông, các nội dung nghiên cứu trong giai đoạn 2006-2010 chủ yếu đánh giá các khảo nghiệm hậu thế đã xây dựng trong giai đoạn trước nhằm bước đầu xác định được các cá thể có giá trị chọn giống cao về sinh trưởng phục vụ cho nghiên cứu giai đoạn tiếp theo.

Xét về mặt đối tượng, phạm vi và lĩnh vực nghiên cứu, các nội dung của đề tài là rất đa dạng, phong phú, mang tính tổng hợp và bao gồm hầu hết các hoạt động nghiên cứu cải thiện giống của Trung tâm Nghiên cứu Giống cây rừng giai đoạn 2006-2010.

Về mặt khoa học và công nghệ, một số ý tưởng khoa học và tiến bộ kĩ thuật mới như sử dụng các chỉ thị phân tử làm công cụ để nâng cao hiệu quả của các phương pháp chọn tạo giống truyền thống, kết hợp tạo đột biến với lai giống để tạo con lai bất thụ, sử dụng các biện pháp tác động bằng hoá chất, vật lí và chế độ dinh dưỡng để kích thích ra hoa kết quả sớm, chọn lọc cây trội dựa trên chỉ số chọn lọc và giá trị chọn giống,… cũng đã được đề tài áp dụng và triển khai.

Về mặt thực tiễn, bên cạnh 19 giống mới chọn tạo và đã được công nhận để sử dụng trong sản xuất, đề tài cũng đã xác định được một số giống khác rất có triển vọng đang ở giai đoạn khảo nghiệm chứng minh để xin công nhận trong thời gian tới. Kỹ thuật nhân nhanh hàng loạt các giống mới bằng công nghệ Mô - Hom cũng đã được nghiên cứu và đang hoàn thiện để chuyển giao cho các cơ sở sản xuất.

VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Vật liệu nghiên cứu

Vật liệu nghiên cứu của đề tài là các quần thể chọn giống của các loài cây trồng rừng chủ lực đã được thiết lập trong các giai đoạn trước đây.

Nhóm các loài keo: tập hợp của hơn 300 gia đình/dòng vô tính các loài Keo lai, Keo lá tràm và Keo tai tượng trong các khảo nghiệm hậu thế, khảo nghiệm dòng vô tính và các vườn giống trên khắp cả nước.

Nhóm các loài bạch đàn: tập hợp của hơn 500 gia đình/dòng vô tính Bạch đàn uro, Bạch đàn camal, Bạch đàn pellita và giống lai giữa các loài bạch đàn trong các khảo nghiệm hậu thế, khảo nghiệm dòng vô tính và các vườn giống trên khắp cả nước.

Nhóm các loài thông: tập hợp của hơn 300 gia đình/dòng vô tính Thông nhựa, Thông đuôi ngựa, Thông caribaea và Thông ba lá trong các khảo nghiệm hậu thế và các vườn giống trên khắp cả nước.

Phương pháp nghiên cứu

Các phương pháp chính áp dụng trong nghiên cứu chọn giống:

Chọn lọc cây trội bằng phương pháp chọn lọc theo chỉ số (index selection) đối với các vườn giống và khảo nghiệm hậu thế; và theo Quy phạm QPN 15-93 đối với cây trội chọn lọc trong các rừng trồng.

Các chỉ tiêu sinh trưởng như đường kính ngang ngực (D1,3), chiều cao vút ngọn (Hvn) và chiều cao dưới cành được đo đếm theo các phương pháp thông dụng trong điều tra rừng. Thu thập số liệu về các tính chất gỗ được tiến hành theo các phương pháp tiêu chuẩn của TAPPI và ISO.

Bố trí thí nghiệm: Theo chương trình phần mềm Cycdesign 2.0 được sử dụng để thiết kế các thí nghiệm, khảo nghiệm giống tại hiện trường. Sơ đồ thiết kế được lựa chọn tuỳ thuộc vào mục tiêu và qui mô của các khảo nghiệm.

Xử lý số liệu theo các phương pháp của Williams et al (2002) sử dụng các phần mềm thống kê thông dụng trong cải thiện giống bao gồm DATAPLUS 3.0 và Genstat 7.0 (CSIRO), SAS 8.0 (SAS Institute, 2002) và ASREML 1.0 (VSN International).

Phương pháp nhân giống bằng nuôi cấy mô: Khử trùng mẫu vật bằng Clorua thủy ngân (HgCl2) 0,05-0,1% hay Natrihypoclorit và Canxihypoclorit 2-2,5%, môi trường nuôi cấy là các môi trường MS cải tiến, môi trường Litvay và môi trường MWP.

Phương pháp phân tích đa dạng di truyền: Đánh giá đa dạng di truyền trong các vườn giống sử dụng chỉ thị Microsatelite với 10 - 20 cặp mồi. Các chỉ tiêu phân tích bao gồm tỷ lệ thụ phấn chéo, số alen/locus.

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Tóm tắt các kết quả chính

Trong giai đoạn 2006-2010 đề tài đã tiến hành các nội dung nghiên cứu và đạt được một số kết quả làm cơ sở cho các nghiên cứu cải thiện giống trong tương lai bao gồm:

Đã công nhận được 19 giống quốc gia và tiến bộ kỹ thuật cho Keo lá tràm, Bạch đàn camal; công nhận được 10 vườn giống là vườn giống quốc gia cho một số loài cây nghiên cứu tại các vùng sinh thái chính.

Đã xác định được các thông số di truyền, mức độ biến dị di truyền cho các tính trạng kinh tế quan trọng, tương quan di truyền giữa các tính trạng và tương tác kiểu gen hoàn cảnh cho các tính trạng của một số loài cây nghiên cứu làm cơ sở khoa học cho nghiên cứu cải thiện giống.

Đã tiến hành tỉa thưa di truyền cho các vườn giống, trên cơ sở đó xác định tỷ trọng gỗ cho 710 dòng/gia đình, tính chất cơ lý gỗ cho 225 dòng/gia đình và hàm lượng cellulose cho 100 gia đình của các loài cây nghiên cứu.

Hoàn thiện quy trình nhân giống và xây dựng 8 hướng dẫn kỹ thuật nhân giống và xây dựng quản lý vườn giống.

Xây dựng 62ha khảo nghiệm giống và vườn giống thế hệ 2; 6ha vườn tập hợp tập đoàn giống công tác và 7 vườn vật liệu; đã chọn lọc thêm được 1200 cây trội, từ đó thu hái được 700 lô hạt và dẫn được 650 dòng vô tính; tạo lập và khảo nghiệm được 140 tổ hợp lai cho Bạch đàn UP, Keo lá tràm và Thông nhựa

Song song với đó trong quá trình triển khai đề tài cũng đã tham gia đào tạo thành công cho 3 nghiên cứu sinh và 7 thạc sỹ trong và ngoài nước; đề tài cũng đã công bố 16 bài báo trên các tạp chí khoa học trong nước và quốc tế.

Kết quả nghiên cứu chọn giống mới cho trồng rừng

Chọn giống Bạch đàn camal cho trồng rừng Kết quả đánh giá ở giai đoạn 56 tháng tuổi cho thấy các dòng trong thí nghiệm có sinh trưởng

khá tốt, thể tích thân cây trung bình của toàn thí nghiệm là 136,3dm3, lượng tăng trưởng bình quân năm là 31,8 m3/ha/năm (mật độ 1.100 cây/ha) (Bảng 1). Kết quả cũng cho thấy giữa các dòng có sự sai khác rõ rệt về sinh trưởng, nhóm các dòng tốt nhất bao gồm 159, 55, 9, 39 và BV22 có lượng tăng trưởng bình quân năm đạt đến 44,3 m3/ha/năm, vượt 1,5 lần so với trung bình chung toàn thí nghiệm và gấp 3 lần giống đối chứng. Các dòng này có thể đưa vào sản xuất ở những vùng có điều kiện lập địa tương tự, đặc biệt là dòng 55và 9 là những dòng qua các khảo nghiệm đã cho thấy có tính ổn định cao với các dạng lập địa khác nhau. Kết quả đánh giá tỷ trọng gỗ của các dòng cũng cho thấy có sự sai khác rất rõ rệt, dao động từ 503 kg/m3 đến 629 kg/m3, trong số các dòng có sinh trưởng tốt có dòng số 9 có là dòng vừa có sinh trưởng tốt và có tỷ trọng gỗ cao (MAI: 43 m3/ha/năm; tỷ trọng: 599,3 kg/m3), các dòng 159, 55, 39 và BV22 có tỷ trọng gỗ từ 521 đến 544 kg/m3. Bảng 1. Sinh trưởng của các dòng Bạch đàn camal trong khảo nghiệm chứng minh dòng tại Hàm

Thuận Nam, Bình Thuận (trồng: 8/2003; đo: 5/2008)

D1.3 (cm) Hvn (m) V (dm3)

Dòng TB V% TB V% TB V%

MAI (m3/ha/ năm)

DEN (kg/m3)

159 17,3 8,5 19,3 2,6 236,5 2 55,3 544,2

55 15,5 8,1 19,5 4,9 185,7 2,6 43,5 523,7

9 15,8 11,1 18 7 183,7 2,7 43,0 599,3

39 15,5 9,5 18,1 3,7 174,8 2,6 40,9 521,0

BV22 14,8 9,6 18,9 3,7 166,1 2,7 38,9 523,5

156 14,9 13,9 17,4 8,8 162,8 2,9 38,1 522,7

152 14,7 12,8 17,8 8,4 157,4 3 36,8 503,0

184 14,5 11,4 18,4 5,9 156 2,9 36,5 585,5

17 14,5 11,4 18,1 5,2 154 3 36,0 570,9

147 14,5 10,8 17,4 4,9 150,9 2,9 35,3 577,1

. . . . . . . . .

138 12,2 15,3 15,3 14,5 98,4 4,7 23,0 504,0

10 12,2 10,6 16,1 8,5 97,9 4,3 22,9 543,0

148 11,9 16 14,9 12,6 94 4,6 22,0 509,2

ĐC 11,3 15,6 11,5 15,8 64 6,5 15,0 534,0

TB 13,7 17,1 136,3 31,8 551,2

Fpr <0,01 <0,01 <0,01 <0,01

LSD 2,09 2,31 51,2

Kết quả chọn giống Keo lá tràm

Tại Đồng Hới, sau 3 năm tuổi, dòng sinh trưởng tốt nhất (Clt43) đạt thể tích là 38,4dm3, trong khi đối chứng chỉ đạt 23,3dm3. Các dòng khác như Clt64, Clt19, Clt133, Clt98, Clt44, Clt57, Clt81, Clt89, Clt63, Clt26, Clt41 và Clt7 cũng có sinh trưởng vượt trội hơn đối chúng, độ vượt về thể tích biến động từ 18 - 64,8%. Nếu trồng mật độ 1.600 cây/ha (mật độ thường áp dụng trong trồng rừng Keo lá tràm), thì các dòng ưu trội này cũng đạt tăng trưởng bình quân năm từ 13 m3/ha tới 17,6 m3/ha. Mặt khác, các dòng Keo lá tràm trong khảo nghiệm này sinh trưởng khá thẳng, độ thẳng thân đạt từ 4,1 tới 5,0 và cao hơn rất nhiều so với độ thẳng thân của các dòng Keo lá tràm tại khảo nghiệm Ba Vì. Tuy nhiên, xác định chỉ tiêu chất lượng tại 4,5 tuổi, các dòng Clt 6, Clt 41, Clt44, Clt43, Clt81, Clt89, Clt63 có thân cong và/hoặc cành to. Như vậy, các dòng Clt7, Clt19, Clt57, Clt64, Clt98, và Clt133 là các dòng vừa sinh trưởng vượt trội vừa có thân thẳng và cành bé.

Tại Bầu Bầng các dòng có sinh trưởng tốt nhất là Clt43, Clt13, Clt1F, Clt26 và Clt1E. Sau 3 năm tuổi, các dòng tốt nhất này đạt thể tích thân cây từ 43 đến 49dm3. Độ vượt về thể tích của các dòng này so với dòng Blt83 là 11% và so với giống sản xuất là 92,3%. Năng suất của các dòng tốt nhất này có thể đạt từ 24 -31 m3/ha/năm. Đánh giá các chỉ tiêu về chất lượng như độ thẳng thân và độ nhỏ cành, các dòng Clt 13, Clt 44, Clt57, Clt58, Clt1E, Clt1K và Clt6 có độ thẳng thân và độ nhỏ cành kém hơn giá trị trung bình toàn thí nghiệm. Các chỉ tiêu chất lượng của dòng Blt83 đều vượt và hơn hẳn chất lượng của giống Coen River và giống sản xuất.

Đánh giá cả về sinh trưởng và chất lượng thân cây, các dòng Clt43, Clt1F, Clt26, Clt58, Clt12, Clt1K, Clt18, Clt158, Clt7 và Clt171 là những dòng ưu việt. So sánh sinh trưởng của các dòng trên 2 lập địa Đồng Hới và Bầu Bàng cho thấy dòng Clt7 sinh trưởng tốt trên 2 lập địa Đồng Hới và Bầu Bàng.

Bảng 2. Sinh trưởng của các dòng Keo lá tràm trong các khảo nghiệm dòng vô tính tại Đồng Hới và Bầu Bàng

Đồng Hới (3 tuổi) Bầu Bàng (3 tuổi)

V (dm3/cây) V (dm3)

Dòng TB V%

ĐTT Dòng TB V%

ĐTT

ĐNC

Clt43 38,4 13,3 4,1 Clt43 49,0 6,3 3,9 3,4

Clt64 34,8 14,7 4,3 Clt13 48,9 6,2 3,5 3,5

Clt19 33,1 14,5 4,4 Clt1F 46,8 6,3 4,0 4,1

Clt133 32,7 14,2 4,7 Clt26 43,1 7,6 3,7 3,8

Clt98 32,5 13,7 4,7 Clt1E 43,1 7,2 3,4 3,5

Clt44 32,4 14,8 4,1 Clt44 41,2 7,1 3,4 3,3

Clt57 31,2 14,8 4,4 Clt58 40,9 7,7 3,4 3,4

Clt81 31,2 14,6 4,4 Clt12 39,9 7,9 3,5 3,7

Clt89 31,0 15,5 4,5 Clt1K 39,4 7,0 3,4 3,7

Clt63 28,6 16,7 5,0 Clt18 38,8 7,5 4,0 4,0

Clt26 28,5 15,0 4,8 Clt57 38,8 8,0 3,8 3,7

Clt41 28,2 16,0 4,5 Clt158 38,5 8,0 3,7 3,7

Clt7 27,5 16,4 4,9 . . . . .

. . . . NS 35,9 9,1 3,1 3,2

ĐT 23,3 23,5 4,7 . . . . .

. . . . ĐT 21,6 13,7 2,9 3,2

TB 14,0 TB 36,6 3,56 3,69

Fpr <0,001 Fpr <0,001 <0,001 <0,001

LSD 7,40 LSD 5,18

Kết quả chọn giống Bạch đàn uro và Bạch đàn lai UP Kết quả khảo nghiệm bước đầu cho thấy các dòng UP38, UP54, UP58, UP59, UP39, UP26 và

các dòng bạch đàn uro 342, 416, 891, 892 và 1427 là những dòng có nhiều triển vọng sinh trưởng nhanh trên các lập địa ở khu vực Bắc Trung bộ. Các giống này đều có thể tích thân cây tương đương hoặc vượt trội hơn so với giống đối chứng U6 từ 50 đến 100%. Các dòng lai UP đồng thời thể hiện khả năng chống chịu sâu bệnh hại rất tốt đồng thời có khả năng chịu hạn rất tốt.

Bảng 3. Sinh trưởng của các dòng bạch đàn uro và bạch đàn lai UP trên một số lập địa ở vùng Bắc Trung bộ

Nam Đàn (2 tuổi) Đông Hà (2,5 tuổi) Đồng Hợp (1,5 tuổi)

V (dm3) V (dm3) V (dm3)

Dòng TB V% Dòng TB V% Dòng TB V%

342 12,4 30,5 UP54 26,1 13,4 UP38 12,7 21,1

416 12,3 23,0 892 21,3 18,4 UP54 12,5 27,2

1427 12,3 26,3 UP59 19,6 16,6 UP58 12,5 25,5

U6 12,2 20,0 UP39 18,2 18,4 891 10,9 32,7

644 12,1 28,0 UP26 17,6 15,9 892 10,4 32,0

1086 11,8 22,6 UP35 16,9 18,9 566 8,9 20,6

641 11,6 26,2 UP23 16,8 19,7 834 8,3 45,4

561 11,4 25,8 1086 16,5 20,5 263 7,7 31,3

. . . . . . . . .

992 9,3 29,4 U6 12,1 30,1 . . .

998 5,1 49,4 1083 9,6 25,2 UP40 5,4 45,0

TB 8,5 TB 14,3 TB 6,1

Fpr <0,01 Fpr <0,01 Fpr 0,004

LSD 4,26 LSD 5,0 LSD 5,61

Vườn giống Bạch đàn Pellita tại Bầu Bàng, Bình Dương

Khảo nghiệm bạch đàn lai tại Ba Vì, Hà Nội

Kết quả đánh giá các thông số di truyền cho các tính trạng nghiên cứu Bảng 4. Các thông số di truyền cho các tính trạng quan trọng của Bạch đàn uro và Keo lá tràm

Bạch đàn uro Keo lá tràm

Tính trạng h2 ± s.e. CVa(%) Tính trạngtrạng H2 CVG

Đường kính 0,32 ± 0,18 10,4 Đường kính 0,29±0.08 6,7

Chiều cao 0,22 ± 0,17 7,8 Chiều cao 0,20±0.07 3,4

Thể tích 0,38 ± 0,19 30,8 Độ thẳng thân 0,28±0.08 0,41

Cellulose 0,50 ± 0,20 3,9 Tỷ trọng gỗ 0,47±0.08 4,7

Tỷ trọng 0,48 ± 0,20 5,6 Độ co rút 0,38±0.08 7,5

Uốn tĩnh 0,57±0.07 11,1

Ở Bạch đàn uro, hệ số di truyền của hàm lượng xenlulose là 0,48 tương đương với hệ số di truyền của tỷ trọng gỗ và cao hơn so với các tính trạng sinh trưởng (đường kính, chiều cao, thể tích). Tuy nhiên, hệ số biến động di truyền của hàm lượng xenlulose và tỷ trọng gỗ lại thấp hơn so với các chỉ tiêu sinh trưởng. Từ kết quả trên có thể thấy rằng hàm lượng xenlulose và tỷ trọng gỗ có khả năng di truyền cho đời sau cao nhưng khả năng cải thiện giống cho các tính trạng này sẽ bị hạn chế do hệ số biến động di truyền của các tính trạng này là tương đối thấp.

Hệ số di truyền theo nghĩa hẹp của các chỉ tiêu sinh trưởng ở Keo lá tràm dao động từ 0,36 đến 0,39, thấp hơn so với tỷ trọng gỗ (0,42 - 0,61). Hệ số di truyền theo nghĩa rộng dao động từ 0,21 - 0,56 cho các chỉ tiêu sinh trưởng, từ 0,16 đến 0,38 cho chỉ tiêu độ co rút gỗ và từ 0,21 đến 0,57 cho chỉ tiêu độ bền uốn tĩnh và mô men đứt gãy. Giữa sinh trưởng và các chỉ tiêu tính chất gỗ tồn tại tương quan yếu cho thấy có thể cải thiện sinh trưởng ở Keo lá tràm mà không ảnh hưởng nhiều đến tính chất gỗ.

CC from increment core (%)

34 36 38 40 42 44

PY

(%)

44

46

48

50

52

54

56

PY = 21.47 + 0.73CC (R2 = 0.69)

Biểu đồ 1. Tương quan giữa hàm lượng xenlulose (CC) từ lõi khoan và hiệu suất bột giấy (PY) từ

thớt gỗ

Hàm lượng cellulose (mẫu nhỏ từ lõi khoan) có tương quan chặt với hiệu suất bột giấy (R = 0,83, p<0,001). Có thể sử dụng chỉ tiêu này để đánh giá nhanh và tương đối chính xác hiệu suất bột giấy của các cây cá thể phục vụ công tác chọn giống. Phương pháp chọn lọc theo năng suất bột giấy kết hợp giữa sinh trưởng, tỷ trọng gỗ và hiệu suất bột giấy có thể giúp tăng năng suất bột giấy ở rừng trồng Bạch đàn uro lên 42%. Thông qua các nghiên cứu, đề tài đã chọn lọc được 30 cây trội có năng suất bột giấy cao (110 - 260 kg/cây), vượt hơn so với trung bình vườn giống từ 65 đến 370%.

Các kết quả nghiên cứu về nhân giống sinh dưỡng

Kết quả nghiên cứu cho thấy có thể áp dụng phương pháp vi nhân giống thông qua phương thức tạo cụm chồi để nhân nhanh hàng loạt các giống mới chọn tạo của các loài Keo lá tràm, Bạch đàn camal và Bạch đàn lai UP, các thí nghiệm cũng chỉ ra rằng có thể dùng HgCl2 0,1% làm hóa chất khử trùng với thời gian khác nhau cho từng dòng/gia đình. Môi trường nhân chồi thích hợp là môi trường MS* cộng với BAP và NAA với các nồng độ khác nhau cho từng dòng/gia đình.

Đề tài đã phát triển thành công phương pháp ghép nêm mầm non rất dễ áp dụng cho một số loài Keo và Bạch đàn với tỷ lệ ghép thành công cao hơn nhiều so với các phương pháp ghép thông thường, đạt tỷ lệ sống từ 70 đến 95% trong khi các phương pháp ghép thông thường chỉ đạt từ 10 đến 30%.

Nghiên cứu giâm hom Keo lá liềm tại Ba Vì Nghiên cứu nuôi cấy mô tại phòng thí nghiệm

KẾT LUẬN

Trên cơ sở kế thừa các kết quả nghiên cứu của các giai đoạn trước và thông qua việc phối hợp, hợp tác nghiên cứu với nhiều tổ chức ở trong và ngoài nước cũng như giữa các lĩnh vực nghiên cứu khác nhau, về cơ bản đề tài đã đạt được các mục tiêu đề ra và đã đạt được một số kết quả rất khả quan, không những có ý nghĩa về mặt khoa học mà còn có đóng góp nhất định vào việc nâng cao năng suất và chất lượng rừng trồng ở nước ta.

Dựa trên giá trị chọn giống xác định bằng phương pháp chọn lọc theo chỉ số và tương tác Di truyền-Hoàn cảnh, các cá thể tốt nhất trong các gia đình có sinh trưởng nhanh và chất lượng tốt đã được chọn lọc ở các cường độ khác nhau tuỳ thuộc vào mục đích chọn giống: để thiết lâp khảo nghiệm dòng vô tính là khoảng 100-120 cá thể; để thu hái hạt theo gia đình cho vườn giống thế hệ 2 là 60-80 cá thể; 20 cá thể tốt nhất được sử dụng để thiết lập quần thể chọn giống hạt nhân và chỉ khoảng 5-10 cá thể tốt nhất xây dựng vườn giống di động, tạo đột biến và làm cây bố-mẹ trong lai giống định hướng.

Bằng các phương thức nhân giống sinh dưỡng khác nhau như chiết, ghép, giâm hom và nuôi cấy mô tế bào cũng như thu hái hạt giống và hạt phấn, các vật liệu giống có giá trị này đã được dẫn và lưu giữ trong các vườn cây đầu dòng, kho hạt và trong phòng thí nghiệm.

Trên cơ sở các nghiên cứu cải thiện giống cho từng loài riêng biệt, đề tài đã có những nghiên cứu về lai giống giữa các cá thể có giá trị chọn giống cao nhất của các loài từ đó tạo ra giống lai có ưu thế lai vượt trội về sinh trưởng đồng thời có tính chất gỗ phù hợp cho các mục tiêu sử dụng gỗ khác nhau. Đã tạo ra được một số tổ hợp lai khác loài giữa Bạch đàn uro với Bạch đàn pellita có ưu thế lai về sinh trưởng rất lớn đồng thời đã chọn lọc được nhiều cá thể lai trong các tổ hợp lai tốt nhất để nghiên cứu phát triển vào sản xuất.

Về ý nghĩa thực tiễn, có 15 dòng vô tính Keo lá tràm và 4 dòng vô tính Bạch đàn camal đã qua tuyển chọn và đánh giá tại một số hiện trường được Hội đồng khoa học chuyên ngành của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn công nhận là giống tiến bộ kĩ thuật, trong đó có một giống Keo lá tràm được công nhận là giống quốc gia.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Nguyễn Đức Kiên, Hà Huy Thịnh, La Ánh Dương, Đỗ Hữu Sơn, Lê Anh Tuấn, 2009. “Nghiên cứu biến dị về hàm lượng xenlulose của các gia đình và xuất xứ Bạch đàn urô (Eucaluptus urophylla) làm cơ sở cho cải thiện giống theo hiệu suất bột giấy”, Tạp chí Khoa học lâm nghiệp (Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam), số 1/2009, trang 860 - 864.

2. Hà Huy Thịnh, Lê Đình Khả, Nguyễn Đức Kiên, Phí Hồng Hải, Đoàn Thị Mai, Trần Hồ Quang, 2009. “Nghiên cứu chọn tạo giống có năng suất và chất lượng cao cho một số loài cây trồng rừng chủ yếu giai đoạn 2001 – 2005”, Kỷ yếu Hội nghị KHCN lâm nghiệp khu vực phía Bắc, Trang 34 - 40.

3. Hà Huy Thịnh, Nguyễn Đức Kiên, Phí Hồng Hải, Đỗ Hữu Sơn, 2009. “Nghiên cứu chọn tạo giống có năng suất và chất lượng cao cho một số loài cây trồng rừng chủ yếu giai đoạn 2006 – 2008”, Kỷ yếu Hội nghị KHCN lâm nghiệp khu vực phía Bắc, Trang 41 - 53.

4. Harwood, C., Ha Huy Thinh, Tran Ho Quang, P. A. Butcher and E. R. Williams, 2005. “The effect of Inbreeding on Early Growth of Acacia mangium in Vietnam”, Silvae Genetica, No. 53, Heft 2, 2004, p 65 - 69.

5. Nguyen Duc Kien, Gunnar Jansson, Chris Harwood, Curt Almqvist, Ha Huy Thinh, 2007. Genetic variation in wood basic density and pilodyn penetration and their relationships with growth, stem straightness and branch size for eucalyptus urophylla in Northern Vietnam.

6. Phi Hong Hai, G. Jansson, C. Harwood, B. Hannrup, Ha Huy Thinh, 2007. “Genetic variation in growth, stem straightness and branch thickness in clonal trials of Acacia auriculiformis at three contrasting sites in Vietnam”, Forest Ecology and Management. Vol 255/1 pp 156-167.

PROGRESS IN THE GENETIC IMPROVEMENT FOR SOME MAIN COMMERCIAL PLANTING TREE SPECIES IN VIET NAM

Ha Huy Thinh, Nguyen Duc Kien, Phi Hong Hai, Doan Thi Mai, Mai Trung Kien, Le Son and Do Huu Son Research Centre for Forest Tree Improvement, FSIV

SUMMARY

FSIV has a long running program of genetic improvement for some of the principle plantation species to select the best genetic material for high productivity and wood quality for the various wood and non-wood forest products. FSIV has also been developing mass-propagation techniques to assist in the technological transfer of the genetically improved planting material to commercial plantations while maintaining diversified breeding populations for the main plantation species for long term genetic improvement.

Main research activities are focussed on:

1. Selection of the best performing clones of hybrid or pure species for use in commercial plantations.

2. Further hybridization to integrated fast growth and wood quality and produce new varieties.

3. Establishment of advanced breeding populations and seed orchards, while maintaining genetic diversity, to produce genetically improved seed for new plantations.

4. Developing and refining vegetative propagation technologies (cutting, tissue culture) for the release of new germplasm for commercial application, and

5. Application of molecular markers to evaluate genetic diversity and mating pattern in the breeding populations and seed orchards to monitor breeding programs.

Principle results to date:

1. Release of 19 newly selected clones of Acacia auriculiformis and Eucalyptus camaldulensis showing fast growth and desirable wood quality properties for commercial planting in the Central, Central Highlands and South Regions.

2. Transformation of 10 progeny/clonal trials to national seed orchards to supply genetically improved seed for commercial planting.

3. Testing of 140 hybrid combinations of Eucalyptus, Acacia and Pinus merkusii across different ecological zones .

4. Selections of promising combinations of Eucalyptus hybrid were identified and clonally tested.

5. Establishment of 10 ha of second generation seedling seed orchards and 6 ha of clone banks of Eucalyptus and Acacia using genetic material from about 1200 plus trees using 700 individual seedlots and propagation of 650 clonal lines.

6. Publication of 8 technical guidelines and protocols for the vegetative propagation of Eucalyptus and Acacia clones using cutting and tissue culture techniques.

7. Publication of 16 articles in international and Vietnamese scientific journals based on theses of 3 Doctoral and 16 Masters graduates.

The ongoing genetics and tree improvement program is contributing to improved forest productivity and plantation quality in Vietnam. This will continue the sustainable development of forest management in Vietnam.

Keywords: Genetic improvement, Main commercial planting tree species.