Phát triển thành công giống ngô ngọt ăn tươi thế hệ mới – SNOW WHITE

Thông qua việc giải mã cơ chế di truyền, nhóm nghiên cứu ngô thực phẩm cao cấp gồm TS. Phạm Quang Tuân, ThS. Nguyễn Trung Đức, ThS. Nguyễn Thị Nguyệt Anh, GS.TS. Vũ Văn Liết tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã phát triển thành công giống ngô ngọt ăn tươi thế hệ mới - SNOW WHITE – kết hợp hài hòa độ ngọt, dẻo, mềm, thơm trên từng hạt ngô, không chỉ ăn tươi trực tiếp mà hấp, luộc, nướng, chiên cũng rất ngon, lại bảo quản được trong thời gian dài.

Giống ngô ngọt thế hệ mới – SNOW WHITE

Cải tiến chất lượng, phát triển các giống ngô thực phẩm mới từ phép lai giữa ngô ngọt và ngô nếp đã được nhiều nhà khoa học trên thế giới nghiên cứu đề xuất (Lertrat & Thongnarin, 2008; Prasanna, 2012; Zheng & cs., 2013). Ngô ngọt (Zea mays L. var. rugosa Bonaf.) có hàm lượng đường cao trong hạt do gen lặn phổ biến như sugary1 (su1), shrunken2 (sh2) ức chế quá trình chuyển hóa đường sang tinh bột (Revilla & cs., 2021) trong khi ngô nếp (Zea mays L. var. ceratina) có kết cấu dính khi nấu chín với hàm lượng amylopectin cao do gen lặn waxy (wx) biểu hiện trong nội nhũ (Ruanjaichon & cs., 2022). Ngô ngọt có nguồn gốc ôn đới với phổ di truyền hẹp (Tracy & cs., 2019) trong khi ngô nếp có nguồn gốc nhiệt đới, rất đa dạng về màu sắc, chủng loại (Bao & cs., 2012; Zheng & cs., 2013). Kết hợp gen lặn sh2 và wx tạo dòng thuần mang gen lặn kép sh2sh2wxwx là cơ sở để lai tạo giống ngô nếp ngọt và cải tiến chất lượng ngô nếp (Dong & cs., 2019).

Nằm trong xu thế phát triển các giống ngô cao cấp, cải thiện dinh dưỡng cho con người, các nhà khoa học tại Viện Nghiên cứu và Phát triển cây trồng, Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã liên tục tìm tòi, sáng tạo, đổi mới trong công tác chọn tạo giống ngô thực phẩm cao cấp. Do đó, trải qua nhiều nghiên cứu, các cơ chế di truyền trong chọn tạo giống ngô thực phẩm cao cấp cũng dần sáng tỏ. Vu Van Liet & cs. (2017) đã chỉ ra trong các nghiên cứu ngô thực phẩm cần kết hợp giữa nguồn gen trong nước và nguồn gen nhập nội. Nghiên cứu của Nguyễn Trung Đức & cs. (2020) khi tuyển chọn vật liệu để phát triển giống ngô trái cây – một dạng ngô ăn tươi trực tiếp không cần qua chế biến, đã chỉ ra chỉ số đại diện độ ngọt oBrix có tương quan nghịch với độ dày vỏ hạt. Chỉ thị phân tử SSR được dùng để xác định độ mỏng vỏ ở các dòng tự phối với độ chính xác cao. Khi lai giữa các nhóm ngô ngọt có màu sắc khác nhau, nghiên cứu của Pham Quang Tuan & cs. (2022a) và Pham Quang Tuan & cs. (2022b) đã chỉ ra ưu thế lai và hiệu ứng trội đã được tìm thấy trong hầu hết các tính trạng sinh trưởng, năng suất trong khi hiệu ứng cộng đóng vai trò lớn trong việc cải tiến các tính trạng chất lượng. Nghiên cứu của Nguyễn Thị Nguyệt Anh & cs. (2022a) và Nguyễn Thị Nguyệt Anh & cs. (2022b) đã chỉ ra tỉ lệ khả năng kết hợp chung (GCA) / khả năng kết hợp riêng (SCA) < 0,5 ở hầu hết các tính trạng cho thấy hoạt động của các gen không cộng tính ý nghĩa hơn hoạt động của các gen cộng tính đối với di truyền các tính trạng năng suất, chất lượng. SCA quan trọng hơn GCA trong tạo giống ngô lai chất lượng. Hiệu ứng tương hỗ (REC) cho thấy phép lai giữa nếp tím × ngọt đem lại hiệu quả hơn so với ngọt × nếp tím. Chỉ thị phân tử xác định dòng mạng gen đồng hợp tử lặn sh2 và su1 quy định độ ngọt cũng được xác định (Nguyễn Trung Đức & cs., 2023a). Nguyễn Trung Đức & cs. (2023b) đã chỉ ra khoảng cách di truyền xa nhau giữa ngô nếp và ngô ngọt sẽ cho tiềm năng ưu thế lai lớn.

Từ các khám phá này, phiên bản đầu tiên của giống ngô SNOW WHITE đã được giới thiệu đến các chuyên gia đánh giá tại “Tuần lễ đánh giá các giống ngô, lúa triển vọng tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam năm 2022”.

Các chuyên gia đánh giá, góp ý bổ sung các tính trạng cho các giống ngô thực phẩm thế hệ mới tại Tuần lễ đánh giá các giống ngô, lúa triển vọng 2022

Sau khi tiếp thu các ý kiến chuyên gia, nhóm nghiên cứu đã cải tiến, chọc lọc dòng bố mẹ. Đến nay phiên bản hoàn thiện của giống ngô SNOW WHITE được chính thức phát triển. 

Kiểu hình cây và bắp của giống ngô ngọt ăn tươi thế hệ mới – SNOW WHITE

Đặc điểm cấu trúc bắp và chỉ số độ ngọt của giống SNOW WHITE

Giống có thời gian thu bắp tươi ngắn chỉ 68-75 ngày, kiểu cây to khỏe, cứng cáp, chống đổ rất tốt. Giống có bắp to dài 18-21cm, đường kính đạt 4,8-5,4cm, năng suất bắp tươi đạt 11-13 tấn/ha, thâm canh tốt đạt 15-17 tấn/ha. Là giống ngô ngọt thế hệ mới, SNOW WHITE kết hợp hài hòa độ ngọt, dẻo, mềm, thơm trên từng hạt ngô. Mang đột biến lặn kép sh2sh2wxwx, giống có chỉ số độ ngọt vượt trội, đạt 17,5-19oBrix, không chỉ ăn tươi trực tiếp mà hấp, luộc, nướng, chiên cũng rất ngon, lại bao quản được trong thời gian dài.

Ban Khoa học và Công nghệ

TS. Phạm Quang Tuân, ThS. Nguyễn Trung Đức, ThS. Nguyễn Thị Nguyệt Anh, GS.TS. Vũ Văn Liết -

Viện Nghiên cứu và Phát triển cây trồng, Học viện Nông nghiệp Việt Nam