Trong 10 năm trở lại đây, định hướng chọn tạo các giống ngô thực phẩm bao gồm ngô nếp, ngô ngọt chất lượng cao, nâng cao dinh dưỡng, cải tiến chất lượng, đa dạng hóa sự lựa chọn cho người tiêu dùng để mở rộng chuỗi giá trị cây ngô luôn được các nhà chọn giống tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam tập trung nghiên cứu mạnh. Phát triển các dòng thuần ngô trái cây là bước quan trọng nhất, cũng là bước khó nhất, là công nghệ cốt lõi quyết định sự thành công của chương trình chọn giống ngô trái cây.

Đột biến tự nhiên làm cho ngô siêu ngọt mang gen sh2 có vị trí cực kỳ gần với đột biến ức chế quá trình sinh tổng hợp sắc tố tím anthocyanin anthocyaninless-1 (a1) (Brewbaker & Martin, 2015). Khoảng 140 kb (a1-sh2) của bộ gen ngô trên nhiễm sắc thể số 3 chứa ít nhất 4 gen là a1, yz1, x1 và sh2 (Yao & cs., 2002). Vì khoảng cách giữa hai gen này chỉ là 0,1 cM, nên để phát triển các dòng ngô siêu ngọt màu tím phụ thuộc vào việc phá vỡ liên kết di truyền chặt chẽ này. Dạng đứt gãy liên kết A1a1sh2sh2 xảy ra với tần suất rất thấp là 1 trong 1000 (99,9%) trong quá trình giảm phân. Nhóm nghiên cứu của Anirban & O’hare (2020) đã phá vỡ được liên kết chặt này bằng cách lai một dòng ngô siêu ngọt màu trắng (a1a1sh2sh2) với dòng ngô tím (A1A1Sh2Sh2), sau đó chọn lọc cá thể và tự phối dựa trên kiểu hình đặc trưng nhăn nheo của hạt ngô ngọt với sắc tố tím. Đây là những gợi ý quan trọng để phát triển thành công các dòng ngô tím siêu ngọt tại Việt Nam.

Với mục tiêu sàng lọc và phát triển các nguồn vật liệu ngô phục vụ chọn tạo giống ngô trái cây dựa trên kiểu hình và chỉ thị phân tử để chọn lọc được các dòng tự phối có các đặc điểm vỏ mỏng, độ ngọt cao, hàm lượng anthocyanin cao, có khả năng kết hợp, chống chịu tốt với điều kiện môi trường, nhóm nghiên cứu của TS. Phạm Quang Tuân tại Học Viện Nông nghiệp Việt Nam đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu phát triển nguồn vật liệu phục vụ chọn tạo giống ngô trái cây giàu chất kháng ôxy hóa anthocyanin” trong thời gian từ năm 2020 đến năm 2021.

Đề tài hướng đến mục tiêu chọn lọc được 01-02 dòng/giống ngô trái cây có các đặc điểm vỏ mỏng (35-60 µm), độ ngọt cao (oBrix ≥ 13), hàm lượng anthocyanin (≥ 100mg/100g), có khả năng kết hợp cao.

Kết quả đánh giá 40 vật liệu ngô trái cây dựa trên kiểu hình trong vụ Xuân 2020 đã thu thập được bộ dữ liệu về các đặc điểm nông học của các vật liệu ngô trái cây nghiên cứu, phục vụ cung cấp thông tin hữu ích cho quá trình chọn tạo giống ngô trái cây ưu thế lai.

Đánh giá khả năng kết hợp chung từ hai bộ lai đỉnh trong vụ Thu Đông 2020 được 20 dòng ngô trái cây triển vọng có khả năng kết hợp chung cao về các tính trạng mục tiêu bao gồm: UV10, UV24, UV40, UV46, TD10, TD18, TD20 có khả năng kết hợp chung cao về năng suất bắp tươi và hai dòng UV12, UV16, TD05 và TD06 có có khả năng kết hợp chung cao về chỉ số oBrix, năm dòng UV36, UV73, UV35, UV38, TD12, TD13 và TD14 có GCA cao về hàm lượng anthocyanin, TD05, TD08, TD15 có GCA âm về độ dày vỏ hạt.

Phát triển dòng thuần từ 40 vật liệu ngô trái cây ban đầu đã chọn lọc dựa trên kiểu hình được 20 dòng ngô trái cây triển vọng, vụ Thu Đông 2021 đánh giá 20 dòng ngô dựa trên kiểu hình và chỉ thị phân tử đã chọn được 02 dòng thuần ngô trái cây ưu tú là dòng UV10 và TD05, có vỏ hạt mỏng tương ứng là 35,2µm và 31,4µm, độ ngọt cao UV10 (17,4%), TD05 (22,5%); giàu hàm lượng anthocyanin, UV10 (139,9 mg/100g hạt), TD05 (136,9 mg/100g hạt), có khả năng kết hợp cao về các tính trạng chất lượng, mang QTL2 quy định tính trạng mỏng vỏ, đồng hợp tử gen lặn su1su1 và lặn gen sh2sh2. Đây là nguồn vật liệu rất quan trọng trong quá trình chọn tạo giống ngô trái cây tại Việt Nam.

Việc nghiên cứu phát triển nguồn vật liệu phục vụ chọn tạo giống ngô trái cây giàu chất kháng ôxy hóa anthocyanin là một hướng đi mới, tiềm năng cho việc phát triển các giống ngô thực phẩm chất lượng cao và phù hợp với thị hiếu tiêu dùng hiện nay.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 20583/2022) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.

Nguồn: NASATI