Giáo trình Sản xuất giống và công nghệ hạt giống

B GIÁO D C VÀ ðÀO T O
TRƯ NG ð I H C NÔNG NGHI P 1 – HÀ N I
TS.VŨ VĂN LI T - PGS.TS.NGUY N VĂN HOAN
Ch biên: TS.VŨ VĂN LI T

S N XU T GI
VÀ CÔNG NGH H

Hà N i – 2007
http://www.ebook.edu.vn

NG
T GI NG

L I NÓI ð U

Cu n sách Khoa h c và Công ngh h t gi ng c a Larry O.Copeland, Miller
B. Mc Donald, 1995 ông d n m t bài thơ c c a Fay Yauger, m t nông dân làm
vư n v i hy v ng h t n y m m t t hơn trong s n xu t c a mình
M t cho chim Ó
M t cho qu
M t h t b ñi và
M t h t ñ tr ng
Bài thơ c cho chúng ta th y, t xa xưa ngư i nông dân ñã r t quan tâm ñ n
ch t lư ng h t gi ng vì h t gi ng cơ s ñ u tiên cho canh tác c a h . Ngày nay v i
nh ng ti n b vư t b c trong t o gi ng cây tr ng, nhi u lo i gi ng cây tr ng m i ra
ñ i như gi ng c i ti n, gi ng ưu th lai, gi ng chuy n gen...nh ng gi ng cây tr ng
có nhi u ñi m khác bi t v i các gi ng ñ a phương truy n th ng v k thu t canh tác
và thu ho ch. S n xu t h t gi ng c a các gi ng cây tr ng c i ti n yêu c u k thu t
cao vì th ñòi h i ngư i s n xu t ph i có ki n th c và k năng. David Shires,2005
cho r ng h t là tư li u s ng, do v y gieo tr ng, thu ho ch và quá trình s n xu t khác
ph i ñ m b o ñ h t gi ng lúa có s c s ng, năng su t và s n lư ng cao nh t. M t
gi ng lúa có th phát huy h t ti m năng năng su t c a nó cũng ph i gieo tr ng b ng
nh ng h t gi ng có ch t lư ng t t. Nhi u nghiên c u ñã kh ng ñ nh h t gi ng t t
góp ph n tăng năng su t lúa 5 – 20%. K thu t s n xu t h t gi ng cây tr ng ưu th
lai ñòi h i công ngh cao hơn gi ng cây tr ng c i ti n, nhà s n xu t ph i có ki n
th c duy trì dòng b m b t d c ñ c (MS), t b t h p (SI) hay dòng t ph i thu n và
công ngh s n xu t h t lai F1. S n xu t h t gi ng không ch ñòi h i duy trì ñ thu n
di truy n, có s c s ng và các ch tiêu ch t lư ng khác ñ t tiêu chu n Qu c gia. ð ng
th i cũng ñòi h i nâng cao năng su t h giá thành ñem l i l i nhu n cho ngư i s n
xu t và nông dân.
Khoa h c và công ngh h t gi ng ngày càng có vai trò quan tr ng trong n n
nông nghi p hi n ñ i và kih t th trư ng. Nó góp ph n nâng cao năng su t, s n
lư ng và hi u qu s n xu t nông nghi p.
Cu n giáo trình s n xu t gi ng và công ngh h t gi ng v i mong mu n
ñóng góp m t ph n nh vào phát tri n tri n nông nghi p. Tuy nhiên ñây là m t lĩnh
v c khoa h c m i nư c ta, do v y nh ng k t qu nghiên c u trong nư c còn h n
ch . Chúng tôi ñã c g ng tham kh o nh ng k t qu nghiên c u m i nh t c a nư c
ngoài và trong nư c ñ biên so n cu n sách, nhưng không tránh kh i nh ng thi u
sót. Nhóm tác gi mong mu n nh n ñư c nh ng ý ki n ñóng góp quý báu c a các
nhà khoa h c, h c viên cao h c, NCS và ñ c gi trong và ngoài nư c ñ cu n sách
hoàn thi n hơn.
Tác gi

Trư ng ð i h c Nông nghi p 1 - Giáo trình S n xu t gi ng và công ngh h t gi ng-----------------------

http://www.ebook.edu.vn

2

M CL C
CHƯƠNG 1 ..........................................................................................................................10
QUÁ TRÌNH SINH S N TH C V T ............................................................................10
1.1 Các hình th c sinh s n th c v t..............................................................................10
1.1.1 Sinh s n vô tính...................................................................................................11
1.1.1.1 Sinh s n sinh dư ng......................................................................................11
1.1.1.2 Sinh s n vô ph i............................................................................................16
1.1.2 Sinh s n h u tính .................................................................................................19
1.1.2.1 Bi u hi n gi i tính và y u t nh hư ng ñ n bi u hi n gi i tính..................20
1.1.2.2 Hi n tư ng t b t h p ng d ng trong s n xu t h t gi ng ..........................22
1.1.2.3 Hi n tư ng b t d c ñ c ................................................................................26
1.2 S hình thành hoa – qu trong sinh s n h u tính.......................................................28
1.2.1 C m ng ra hoa....................................................................................................28
1.2.2 Phân hoá hoa........................................................................................................29
1.2.3 Hình thái c a hoa .................................................................................................30
1.2.4 S phát sinh ñ i bào t .........................................................................................30
1.2.5 Phân lo i hoa........................................................................................................32
1.2.6 Phát tri n c a qu .................................................................................................33
1.2.7 Các d ng qu .......................................................................................................34
1.3 S hình thành và phát tri n c a h t............................................................................36
1.3.1 Hình thành h t......................................................................................................36
1.3.2 S th tinh............................................................................................................36
1.3.3 S phát tri n c a phôi .........................................................................................36
1.3.4 Phát tri n n i nhũ................................................................................................37
CHƯƠNG 2 ..........................................................................................................................39
THÀNH PH N HOÁ H C C A H T...............................................................................39
2.1 Vai trò c a h t và y u t nh hư ng ñ n thành ph n hoá h c c a h t........................39
2.1.1 Vai trò c a h t......................................................................................................39
2.1.2 Các y u t nh hư ng ñ n thành ph n hoá h c c a h t.......................................39
2.2 Tích lu carbohydrate trong h t..................................................................................43
2.2.1 Tích lu tinh b t...................................................................................................43
2.2.2 Hemicellulose ......................................................................................................44
2.2.3 Các lo i carbohydrate khác..................................................................................44
2.3 Tích lu Lipit trong h t...............................................................................................45
2.3.1 Axit béo................................................................................................................45
2.3.2 Glyxêrin (Glycerol) và các rư u khác ( Alcohols) .............................................46
2.3.3 Phân lo i lipid trong h t.......................................................................................46
2.3.4 Thu phân c a lipid .............................................................................................46
2.4 Tích lu Protein trong h t ...........................................................................................47
2.4.1 Albumin ...............................................................................................................48
2.4.2 Globulin ...............................................................................................................48
2.4.3 Glutelin ................................................................................................................48
2.4.4 Prolamin...............................................................................................................48
Trư ng ð i h c Nông nghi p 1 - Giáo trình S n xu t gi ng và công ngh h t gi ng-----------------------

http://www.ebook.edu.vn

3

2.5 Các h p ch t hoá h c khác .........................................................................................49
2.5.1 Tannin ..................................................................................................................49
2.5.2 Alkaloid ...............................................................................................................49
2.5.3 Glucosides............................................................................................................49
2.5.4 Phytin ...................................................................................................................49
2.6 Các ch t kích thích sinh trư ng ..................................................................................50
2.6.1 Hormones.............................................................................................................50
2.6.2 Gibberellines........................................................................................................50
2.6.3 Cytokynins ...........................................................................................................50
2.6.4 Ch t c ch ..........................................................................................................50
2.6.5 Vitamin ................................................................................................................51
CHƯƠNG 3 ..........................................................................................................................52
S N Y M M C A H T..................................................................................................52
3.1 S n y m m c a h t....................................................................................................52
3.1.1 Khái ni m.............................................................................................................52
3.1.2 Hình thái n y m m...............................................................................................52
3.2 Nh ng yêu c u cho s n y m m.................................................................................53
3.2.1 ð chín c a h t ....................................................................................................53
3.2.2 Các y u t môi trư ng ......................................................................................54
3.3 Quá trình n y m m c a h t.........................................................................................57
3.3.1 S hút nư c..........................................................................................................57
3.3.2 Ho t ñ ng c a Enzyme ........................................................................................59
3.4 Phá v các mô d tr .................................................................................................60
3.4.1 Chuy n hóa mô d tr các bon hydrat.................................................................62
3.4.2 Chuy n hoá lipid..................................................................................................63
3.4.3 Chuy n hoá protein.............................................................................................65
3.4.4 Các h p ch t ch a Phosphorus ...........................................................................65
3.5. Kh i ñ u sinh trư ng c a phôi ..................................................................................65
3.6 S xu t hi n c a r .....................................................................................................66
3.7 Hình thành cây con ....................................................................................................66
3.8 M t s cơ ch sinh hoá khác c a quá trình n y m m c a h t.....................................66
3.8.1 Mô hình hóa sinh c a Amen................................................................................66
3.8.2 Kh i lư ng ch t khô ............................................................................................67
3.9 S kích thích hoá h c c a s n y m m.......................................................................68
3.10 Các y u t khác nh hư ng ñ n s n y m m ...........................................................70
CHƯƠNG 4 ..........................................................................................................................73
TR NG THÁI NG NGH C A H T...............................................................................73
4.1 Khái ni m....................................................................................................................73
4.2 Các hình th c ng ngh ...............................................................................................74
4.3 Di truy n ng ngh c a h t........................................................................................75
4.3.1 Nh ng nh hư ng c a Gen ..................................................................................75
4.3.2 nh hư ng c a môi trư ng..................................................................................75
4.4 Nguyên nhân và phương pháp phá ng sơ c p ...........................................................75
4.4.1 Nguyên nhân ng ngo i sinh và bi n pháp phá ng ............................................75
4.4.1.1 Các y u t tác ñ ng ñ n ng ngo i sinh.......................................................75
4.4.1.2 Phương pháp phá ng ngo i sinh.................................................................78
Trư ng ð i h c Nông nghi p 1 - Giáo trình S n xu t gi ng và công ngh h t gi ng-----------------------

http://www.ebook.edu.vn

4

4.4.2 Ng N i sinh........................................................................................................79
4.2.2.1 Nguyên nhân c a ng n i sinh......................................................................79
4.2.2.2 Phương pháp phá ng n i sinh....................................................................81
4.3 Ng th c c p...........................................................................................................84
CHƯƠNG 5 ..........................................................................................................................85
GIÁ TR GIEO TR NG H T GI NG ...............................................................................85
5.1 Khái ni m giá tr gieo tr ng........................................................................................85
5.2 Các ch tiêu ñánh giá giá tr gieo tr ng.......................................................................85
5.3 ðánh giá m t s ch tiêu giá tr gieo tr ng .................................................................85
5.3.1 ðánh giá ñ thu n di truy n c a h t gi ng cây tr ng ..........................................85
5.3.2 ðánh giá giá n y m m c a h t gi ng..................................................................86
5.3.3 ðánh giá giá tr gieo tr ng b ng mu i tetrazolium(TZ) .....................................88
5.3.4 Phương pháp ki m tra hoá sinh khác..................................................................89
5.3.5- Phương pháp ñánh giá ho t ñ ng c a enzim thu phân .....................................90
5.3.6- ðánh gía t n thương h t gi ng ...........................................................................90
5.3.7 Các phương pháp khác ñ ñánh giá giá tr gieo tr ng c a h t gi ng...................90
CHƯƠNG 6 .........................................................................................................................92
S C S NG VÀ B NH H T GI NG.................................................................................92
6.1 S c s ng h t gi ng......................................................................................................92
6.1.1 Khái ni m.............................................................................................................92
6.1.2 Các y u t nh hư ng ñ n s c s ng h t gi ng ....................................................93
6.1.2.1 V t ch t di truy n..........................................................................................93
6.1.2.2 Môi trư ng trong quá trình phát tri n c a h t ............................................94
6.1.3 Nguyên lý ki m tra s c s ng h t gi ng ..............................................................95
6.1.3.1 Ch tiêu ki m nghi m s c s ng h t gi ng .....................................................95
6.1.3.2 Phân lo i ki m tra s c s ng h t gi ng .........................................................96
6.1.3.3 Nguyên t c ki m tra s c s ng h t gi ng.......................................................97
6.1.4 Các phương pháp ki m tra s c s ng h t gi ng..................................................97
6.1.4.2 X lý l nh....................................................................................................97
6.1.4.2 X lý thúc ñ y già hoá nhanh(Accelerated Aging (AA) Test).......................98
6.1.4.3. Ki m tra thông qua tính d n ñi n ................................................................98
6.1.4.4 X lý n y m m mát .......................................................................................98
6.1.4.5 T l sinh trư ng c a cây con.......................................................................99
6.1.4.6 Phân lo i s c kho cây con ........................................................................100
6.1.4.7 Ki m tra Tetrazolium (TZ).........................................................................100
6.1.4.8 T c ñ n y m m..........................................................................................100
6.1.4.9 Ki m tra b ng phương pháp Hiltner ( gieo h t dư i l p g ch s i v n)...101
6.1.4.10 X lý h t trong dung d ch h n ch th m th u ( Osmotic Stress) .............102
6.1.4.11 Phương pháp ki m tra hô h p ..................................................................102
6.2 B nh h t gi ng và ki m nghi m b nh h t gi ng ......................................................103
6.2.1 Vi sinh v t trên h t............................................................................................103
6.2.2 X lý ngăn ng a b nh h t gi ng........................................................................103
6.2.2.1 X lý trư c thu ho ch .................................................................................103
6.2.2.2 X lý trong quá trình thu ho ch..................................................................104
6.2.3 N m b nh liên k t v i h t..................................................................................104
6.2.4 Phương pháp xác ñ nh b nh n m h t gi ng.......................................................104
Trư ng ð i h c Nông nghi p 1 - Giáo trình S n xu t gi ng và công ngh h t gi ng-----------------------

http://www.ebook.edu.vn

5