Dưa thơm (Cucumis melo L.; 2n = 2 × = 24) là một loài thực vật đa hình cao thuộc họ Bầu bí. Đây là một loại cây ăn quả quan trọng về kinh tế được trồng chủ yếu ở các vùng ôn đới và bán nhiệt đới với sản lượng 27,5 triệu tấn trên toàn thế giới vào năm 2019 (FAOSTAT, 2021). Tại Việt Nam, với tiềm năng kinh tế to lớn, dưa thơm đã và đang được canh tác trong các khu nhà lưới, nhà màng công nghệ cao với diện tích không ngừng tăng trên khắp cả nước. Tuy nhiên, phần lớn các giống dưa thơm chất lượng cao đều nhập nội từ Thái Lan, Đài Loan, Nhật Bản. Điều này đặt ra thách thức đối với công tác chọn tạo giống dưa thơm trong nước, cần phải sớm phát triển được giống dưa nội địa giúp nền sản xuất nông nghiệp có thêm lựa chọn và chủ động sản xuất hạt giống dưa thơm chất lượng cao. Việc đầu tiên rất quan trọng trong công tác chọn giống là thu thập, sàng lọc, phân loại, phát triển và chọn lọc các dòng dưa thơm.
Nguồn: Jayakodi & cs. (2019)
Hình 1. Quá trình thuần hóa dưa thơm thuộc họ Bầu Bí
Đánh giá kiểu hình là một phương pháp quan trọng để chọn lọc các dòng thuần dưa thơm. Theo dõi hết tất cả các tính trạng kiểu hình trên một quần thể cây trồng lớn là một thách thức đối với các nhà chọn giống. Phân tích thành phần chính là một phương pháp phân tích hiệu quả để trích xuất thông tin quan trọng từ các đặc điểm phức tạp về kiểu hình có tương quan cao trong khi vẫn giữ lại thông tin ban đầu (Ringnér, 2008). Phân tích thành phần chính và phân tích chum được cho là có hiệu quả trong xử lý số liệu nhiều chiều, giúp có được hình ảnh gần đúng nhất của bộ dữ liệu từ đó rút ra kết quả quan trọng trong công tác nghiên cứu nông nghiệp (Nguyễn Hữu Du, 2014). Hiểu biết về mối tương quan và xác định các tính trạng nông học quan trọng giúp tăng hiệu quả chọn lọc và xác định các dòng thuần dưa thơm triển vọng chính xác hơn.
Nằm trong nhiệm vụ “Lưu giữ và bảo quản nguồn gen nông nghiệp nhập nội phục vụ công tác nghiên cứu và đào tạo” năm 2021 do Học viện Nông nghiệp Việt Nam chủ trì, nghiên cứu này ứng dụng phương pháp phân tích thành phần chính nhằm khảo sát mối quan hệ sơ cấp và thứ cấp về các đặc điểm nông học chính ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng của 30 dòng thuần dưa thơm trong vụ Xuân và Thu Đông 2020 tại Gia Lâm, Hà Nội. Vật liệu nghiên cứu bao gồm 30 dòng dưa thơm tự phối đời thứ 8-10 chia thành hai nhóm dưa vàng cantaloupensis (D1 đến D22) và dưa lưới reticulatous (D23 đến D30) phát triển từ nghiên cứu của (Nguyễn Thị Nguyệt Anh & cs., 2018). Thông tin các dòng dưa thơm được lưu trữ tại cơ sở dữ liệu http://csdlnguongen.vnua.edu.vn/. Mười ba tính trạng nông học được theo dõi bao gồm thời gian từ khi gieo đến khi xuất hiện tua cuốn (GTC), thời gian xuất hiện hoa cái đầu tiên (GHC), thời gian đậu quả đầu tiên (GDQ), thời gian thu quả đầu (GTQ), tổng số hoa/cây (TSH), số hoa cái/cây (SHC), số hoa đực/cây (SHD), tỷ lệ hoa cái/cây (TLHC), chiều dài quả (CDQ), đường kính quả (DKQ), khối lượng trung bình quả (KLQ), năng suất lý thuyết (NSLT) và năng suất thực thu (NSLL).
(A)
(B)
Hình 2. Phân tích thành phần chính các tính trạng nông học của 30 dòng dưa thơm thí nghiệm
Kết quả phân tích thành phần chính cho thấy tổng hai thành phần chính đầu tiên đóng góp 62,77% chứng tỏ các tính trạng nông học nghiên cứu đã mô tả được độ đa dạng cao của quần thể dưa thơm nghiên cứu dựa trên kiểu hình (Hình 2A). Sự phân bố các dòng dưa thơm nghiên cứu ở PC1, PC2 cho thấy sự khác biệt rõ rệt của các dòng dưa thơm ở hai thời vụ nghiên cứu. Phân tích thành phần chính cũng chỉ ra 9 tính trạng bao gồm SHD, CCQ, DKQ, NSLT, KLQ, GTQ, NSTT, GHC, SHC có đóng góp trên 7,5% tổng hai thành phần chính đầu tiên và là những đặc điểm chính để phân biệt các dòng dưa thơm nghiên cứu (Hình 2B).
Một số đặc điểm như năng suất cá thể và trọng lượng trung bình quả có hệ số biến động cao giữa các thời vụ. Mối tương quan thuận có ý nghĩa cao nhất đã được quan sát giữa năng suất cá thể và trọng lượng quả (r = 0,895). Các mối tương quan thuận đáng kể cũng được phát hiện giữa chiều dài quả (r = 0,756) và chiều rộng quả (r = 0,745) với khối lượng quả. Mối tương quan cho thấy việc lựa chọn đồng thời các tính trạng này sẽ giúp cải thiện năng suất. Các kết quả trên có thể làm cơ sở cho việc chọn lọc dòng thuần dưa thơm bằng phương pháp đa biến.
Hình 3. Một số dòng dưa thơm triển vọng
Ban Khoa học và Công nghệ