Luận án tiến sĩ: Biến dị di truyền sinh trưởng và mục ruột keo tai tượng (Acacia mangium) thế hệ 2 - Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM ‘ LA ÁNH DƯƠNG GMAIỌC DAO NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM BIẾN DỊ VÀ KHẢ NĂNG DI TRUYỀN VỀ SINH TRƯỞNG VÀ MỤC RUỘT CỦA KEO TAI TƯỢNG (Acacia mangium Willd.) TRONG CÁC KHẢO NGHIỆM HẬU THẾ THẾ HỆ 2 LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP Hà Nội - 2019 luan an ii BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM LA ÁNH DƯƠNG ĐOÀN NGỌC DAO NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM BIẾN DỊ VÀ KHẢ NĂNG DI TRUYỀN VỀ SINH TRƯỞNG VÀ MỤC RUỘT CỦA KEO TAI TƯỢNG (Acacia mangium Willd.) TRONG CÁC KHẢO NGHIỆM HẬU THẾ THẾ HỆ 2 Chuyên ngành đào tạo: Di truyền và chọn giống cây lâm nghiệp Mã số: 9620207 LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: 1. Nguyễn Hoàng Nghĩa 2. Phí Hồng Hải Hà Nội ii- 2019 luan an i LỜI CAM ĐOAN Luận án được hoàn thành trong chương trình đào tạo Tiến sĩ khóa 25 (2013-2017) tại Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam. Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu khoa học này là của riêng tôi.

Số liệu, hình ảnh và kết quả trình bày trong luận án là do tôi trực tiếp thu thập, đồng thời được sự đồng ý cho phép kế thừa các hiện trường nghiên cứu từ 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 và dự án “Phát triển giống cây lấy gỗ phục vụ trồng rừng kinh tế giai đoạn 2006-2010”, do TS. Hà Huy Thịnh làm chủ nhiệm. Thông qua hiện trường các khảo nghiệm đã xây dựng, luận án tiến hành nghiên cứu đặc điểm biến dị và khả năng di truyền về sinh trưởng, chất lượng thân cây và bệnh mục ruột Keo tai tượng tại các vùng Trung tâm Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ và Đông Nam Bộ. Số liệu và kết quả trình bày trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.

Hà Nội, ngày 10 tháng 5 năm 2019 Tác giả La Ánh Dương luan an ii LỜI CẢM ƠN Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và kính trọng đến PGS.TS Nguyễn Hoàng Nghĩa, TS. Phí Hồng Hải, đã dành nhiều thời gian công sức để hướng dẫn, định hướng cho tác giả trong quá trình thực hiện luận án. Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban Lãnh đạo Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, Ban Kế hoạch, Khoa học; Ban Đào tạo và Hợp tác Quốc tế đã tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu tại Viện. Tác giả xin chân thành cảm ơn TS.

Hà Huy Thịnh, TS. Nguyễn Đức Kiên và tập thể cán bộ Viện Nghiên cứu Giống và Công nghệ Sinh học Lâm nghiệp đã cho phép tác giả được kế thừa hiện trường các khảo nghiệm và giúp đỡ tác giả trong việc thu thập số liệu hiện trường. Tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các đồng nghiệp đã hỗ trợ tác giả thực hiện một số nội dung nghiên cứu và có những đóng góp quý báu giúp tác giả hoàn thành luận án. Cuối cùng tác giả xin chân thành cảm ơn sự động viên, giúp đỡ của gia đình và bạn bè đồng nghiệp! Hà Nội, tháng 5 năm 2019 Tác giả luan an iii MỤC LỤC Nội dung Tran LỜI CAM ĐOAN.ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT.vi DANH MỤC CÁC BẢNG.viii DANH MỤC CÁC HÌNH.

Tính cấp thiết của đề tài. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án. Mục tiêu nghiên cứu. Những điểm mới của luận án.

Đối tượng nghiên cứu. Phạm vi nghiên cứu. Bố cục luận án.6 Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU. Tổng quan các vấn đề nghiên cứu trên thế giới.

Phân bố tự nhiên Keo tai tượng. Tình hình gây trồng và sử dụng gỗ Keo tai tượng. Nghiên cứu cải thiện năng suất, chất lượng thân và gỗ Keo tai tượng. Nghiên cứu về bệnh hại và bệnh mục ruột các loài keo.

Nghiên cứu chọn giống kháng bệnh. Tổng quan các vấn đề nghiên cứu ở Việt Nam. Tình hình gây trồng và sử dụng gỗ Keo tai tượng. Nghiên cứu cải thiện năng suất, chất lượng thân và gỗ Keo tai tượng.

Nghiên cứu về bệnh hại và bệnh mục ruột các loài keo. Nghiên cứu chọn giống kháng bệnh.36 luan an iv 1. Nhận xét chung.37 Chương 2: NỘI DUNG, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Nội dung nghiên cứu.

Đối tượng nghiên cứu. Vật liệu nghiên cứu. Địa điểm, thời gian khảo nghiệm và biện pháp tác động. Đặc điểm tự nhiên khu vực nghiên cứu.

Phương pháp nghiên cứu. Phương pháp thu thập số liệu sinh trưởng, chất lượng thân cây. Phương pháp đánh giá bệnh mục ruột. Phương pháp xác định các tính chất cơ lý gỗ.

Phương pháp phân tích và xử lý số liệu.52 Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN. Biến dị về sinh trưởng, chất lượng thân cây Keo tai tượng trong các khảo nghiệm hậu thế thế hệ 2.2 Biến dị về sinh trưởng, chất lượng thân trong khảo nghiệm hậu thế thế hệ 2 tại Quỳ Hợp.3 Biến dị về sinh trưởng, chất lượng thân trong khảo nghiệm hậu thế thế hệ 2 tại Bàu Bàng.2 Đánh giá bệnh mục ruột Keo tai tượng bằng thiết bị ArborSonic 3D và biến dị bệnh mục ruột Keo tai tượng trong các khảo nghiệm hậu thế thế hệ 2.1 Tỷ lệ, mức độ mục ruột 30 cây trung bình Keo tai tượng tại Cầu Hai-Phú Thọ.2 Tương quan mức độ mục ruột Keo tai tượng theo thiết bị ArborSonic 3D và theo phương pháp của Caroline (2006) trong khảo nghiệm hậu thế thế hệ 2 tại Bàu Bàng.3 Biến dị về mức độ mục ruột và tỷ lệ cây bị bệnh giữa các gia đình Keo tai tượng trong các khảo nghiệm hậu thế thế hệ 2.3 Khả năng di truyền, tương quan giữa các tính trạng và tương tác kiểu gen – hoàn cảnh của một số tính trạng sinh trưởng, chất lượng thân và bệnh mục ruột ở Keo tai tượng trong các khảo nghiệm hậu thế thế hệ 2.1 Hệ số di truyền, hệ số biến động di truyền lũy tích các tính trạng sinh trưởng và chất lượng thân cây Keo tai tượng.2 Khả năng di truyền bệnh mục ruột Keo tai tượng trong các khảo nghiệm hậu thế thế hệ 2.4 Tương quan giữa các tính trạng sinh trưởng, chất lượng thân cây, tính chất gỗ, bệnh mục ruột và ảnh hưởng của kiểu gen – hoàn cảnh trong cải thiện giống tại 3 khảo nghiệm hậu thế Keo tai tượng. Tăng thu di truyền lý thuyết và thực tế của các tính trạng sinh trưởng, chất lượng thân cây và mức độ mục ruột ở các khảo nghiệm hậu thế thế hệ 2 Keo tai tượng.1 Tăng thu di truyền các tính trạng sinh trưởng, chất lượng thân cây và mức độ mục ruột.2 Chất lượng các nguồn hạt giống Keo tai tượng từ vườn giống thế hệ 1 và 1,5 ở Việt Nam.5 Chọn lọc các gia đình ưu việt có năng suất cao và chống chịu bệnh mục ruột trong các khảo nghiệm hậu thế Keo tai tượng.106 KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ.112 NHỮNG CÔNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ĐÃ CÔNG BỐ.113 TÀI LIỆU THAM KHẢO.114 Tài liệu Tiếng Việt.114 Tài liệu Tiếng Anh. 131 luan an vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT Ký hiệu, từ viết tắt Giải nghĩa đầy đủ D1.3 Đường kính ngang ngực H Chiều cao V Thể tích thân cây Dtt Độ thẳng thân Dnc Độ nhỏ cành MoR Độ bền uốn tĩnh (Module of rupture) MoE Mô đun đàn hồi uốn tĩnh (Module of elasticity) T/R Độ co rút theo 2 chiều tiếp tuyến và xuyên tâm Di Mức độ mục ruột theo Caroline (2006) Di-3D Mức độ mục ruột theo thiết bị ArborSonic 3D NCS Nghiên cứu sinh TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam Lsd Khoảng sai dị đảm bảo (Least significant difference) Sed Sai tiêu chuẩn (Standard error differnece) Fpr Xác suất của F (Fisher probability) tính toán Hệ số di truyền theo nghĩa hẹp (narrow-sense h2 heritability) Hệ số biến động di truyền lũy tích (Coefficient of CVa additive variation) Tương tác Kiểu gen - hoàn cảnh (Genotype by GxE environment interactions) Rừng trồng dòng vô tính gia đình (clonal family CFF forestry) GĐTN Gia đình tốt nhất GĐXN Gia đình xấu nhất KLR Khối lượng riêng TB Trung bình TBKN Trung bình khảo nghiệm Vel Vận tốc truyền sóng âm thanh (Velocity) X Giá trị trung bình rp Tương quan kiểu hình ra Tương quan kiểu gen Ry Tăng thu di truyền lý thuyết luan an vii V% Hệ số biến động σ2a Phương sai di truyền tích lũy 2,4D 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid BAP 6-benzylaminopurine SSRs Simple Sequence Repeats RFLPs Restriction fragment length polymorphism NS Năng suất NT Northern Territory IJ Irian Jaya PNG Papua New Guinea QCR Coen River Queensland FNQ Far North Queensland Qld Queensland FAO Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc Tổ chức nghiên cứu Khoa học và công nghiệp của CSIRO khối thịnh vượng chung luan an viii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Nguồn gốc các lô hạt, gia đình Keo tai tượng trong các khảo nghiệm hậu thế thế hệ 2 ……………………………………………………40 Bảng 2.2: Địa điểm, thời gian xây dựng khảo nghiệm và biện pháp kỹ thuật tác động.3: Đặc điểm khí hậu các địa điểm nghiên cứu.4: Đặc điểm đất ở các địa điểm nghiên cứu.1: Sinh trưởng, chất lượng thân cây các gia đình Keo tai tượng trong khảo nghiệm hậu thế tại Ba Vì (8/2008 – 4/2017).2: Sinh trưởng, chất lượng thân cây các gia đình Keo tai tượng trong khảo nghiệm hậu thế tại Quỳ Hợp (7/2008 – 4/2017).3: Sinh trưởng, chất lượng thân cây các gia đình Keo tai tượng trong Khảo nghiệm hậu thế tại Bàu Bàng (8/2009 – 11/2017).4: Tỷ lệ, mức độ mục ruột 30 mẫu Keo tai tượng tại Phú Thọ (tuổi 9) .5: Mức độ mục ruột các gia đình Keo tai tượng trong Khảo nghiệm hậu thế tại Ba Vì ở tuổi 9.6: Tỷ lệ cây bị bệnh của các gia đình Keo tai tượng trong Khảo nghiệm hậu thế tại Ba Vì, tuổi 9.7: Mức độ mục ruột các gia đình Keo tai tượng trong Khảo nghiệm hậu thế tại Quỳ Hợp, tuổi 9.8: Tỷ lệ cây bị bệnh của các gia đình Keo tai tượng trong Khảo nghiệm hậu thế tại Quỳ Hợp, tuổi 9.9: Mức độ mục ruột các gia đình Keo tai tượng trong khảo nghiệm hậu thế thế hệ 2 tại Bàu Bàng, tuổi 8.82 luan an ix Bảng 3.10: Tỷ lệ cây bị bệnh của các gia đình Keo tai tượng trong Khảo nghiệm hậu thế tại Bàu Bàng, tuổi 8.11: Hệ số di truyền và hệ số biến động di truyền lũy tích của sinh trưởng và chất lượng thân Keo tai tượng tại Ba Vì, tuổi 3, 5, 7, 9.12: Hệ số di truyền, hệ số biến động di truyền lũy tích của sinh trưởng và chất lượng thân Keo tai tượng tại Quỳ Hợp, tuổi 3, 5, 9.13: Hệ số di truyền, hệ số biến động di truyền lũy tích của sinh trưởng và chất lượng thân Keo tai tượng tại Bàu Bàng, tuổi 3, 6, 7, 8.