CÂY NGÔ (CÂY BẮP)

 Ngô có tên khoa học là Zea mays L. Do nhà thực vật học Thụy Điển Linnaeus đặt tên theo hệ thống tên kép Hy Lạp – La Tinh: Zea – từ Hy Lạp để chỉ cây ngũ cốc và mays là từ “Maya”- tên một bộ tộc da đỏ ở vùng Trung Mỹ - xuất xứ của cây ngô (Ngô Hữu Tình, 2009).

 Ngô thuộc họ hòa thảo (Gramineae), bộ rễ chùm, lá mọc thành hai dãy, gân lá song song, bọc lá chẻ dọc, có thìa lìa, mấu đốt đặc, hoa mọc thành bông nhỏ có mày.

Tộc Maydeae: hoa đực và hoa cái ở những vị trí khác nhau trên cùng một cây, thân đặc, có sáp.

Chi Zea: hạt mọc ở trục bông (lõi ngô) ở phía bên cây, sau khi chín hạt to và mày nhỏ.

Loài Zea mays: nhánh mẹ phát triển vòi nhụy (râu) rất dài, số hàng hạt tương đối nhiều, xếp song song trên trục bông. 
Trong tộc Maydeae gồm có tám chi (Jenkins 1936, Mangelsdorf 1947 và Weatherwax 1954):

Chi Zea L. quan trọng nhất
Chi Tripsacum có vài giá trị trong cây trồng thức ăn đại gia súc
Chi Euchlaena (Teosinte) là loài hoang dại gần nhất với ngô

Chi Coix

Chi Schlerachne

Chi Polytoca

Chi Chinonachne

Chi Trilobachne

Ba chi đầu có nguồn gốc ở châu Mỹ trong đó chi Zea L. là quan trọng nhất. Năm chi sau có nguồn gốc ở châu Á trong đó chi Coix được biết đến nhiều nhất. Các giống ngô hiện đại thuộc về chi Zea L., có nguồn gốc ở Mêhicô.

Chi Zea có một loài duy nhất Zea mays nhưng có rất nhiều giống, hàng ngàn giống được phân chia thành nhiều loài phụ khác nhau dựa vào đặc điểm cấu trúc hạt. Ngô gồm có chín loài phụ như sau:

  Ngô răng ngựa (Zea mays var. indentata Sturt.)

  Ngô đá (Zea mays var. indurata Sturt.)

  Ngô nổ (Zea mays var. everta Sturt.)

  Ngô bột (Zea mays var. amylacea Sturt.)

  Ngô đường (Zea mays var. saccharata Sturt.)

  Ngô bọc (Zea mays var. tunicata Sturt.)

  Ngô nếp (Zea mays var. ceratina Kulesh.)

  Ngô đường bột (Zea mays var. amylacea saccharata Sturt.)

  Ngô bán răng ngựa (Zea mays var. semiindentata Kulesh.)

Ngô được phân bố trên địa bàn rất rộng từ vĩ độ 58⁰ Bắc đến 38⁰ Nam, từ độ cao 1 đến 3.620 m so với mặt biển, từ khí hậu vùng xích đạo nóng, mưa nhiều đến vùng lạnh ôn đới. Ngô được phân bố trên địa bàn rộng như vậy, nên qua chọn lọc tự nhiên đã phân ly và hình thành nhiều dạng khác nhau. Đồng thời qua chọn lọc nhân tạo cũng đã tạo nên nhiều dạng khác nhau về hình thái, màu sắc, tính chất, yêu cầu sinh lý tùy mục đích sử dụng.

Nguồn gốc địa lí

Những nghiên cứu về nguồn gốc cây trồng của Vavilov (1926) đã cho rằng Mêhicô và Pêru là những trung tâm phát sinh và đa dạng di truyền cây ngô. Mêhicô là trung tâm thứ nhất (trung tâm phát sinh), vùng Andet (Pêru) là trung tâm thứ hai, nơi mà cây ngô đã trải qua quá trình tiến hoá nhanh chóng. Nhận định này của Vavilov được nhiều nhà khoa học chia sẻ (Galinat, 1977; Wilkes, 1988; Kato, 1984). Đặc biệt Harshberger 1893 (theo Wilkes 1988) đã cho rằng ngô bắt nguồn từ Mêhicô và từ một cây hoang dại ở Miền Trung Mêhicô trên độ cao 1500 m của vùng bán khô hạn có mưa mùa hè khoảng 350 mm.

Sự phân bố các vùng ngô hiện nay là một bằng chứng khác khẳng định Mêhicô là trung tâm phát sinh cây ngô. Dựa trên 2.800 mẫu ngô thu thập được của Vavilov, các nhà khoa học đã phát hiện các nòi ngô phân bố chủ yếu ở Mêhicô. Trong số 50 nòi tìm thấy ở Mêhicô thì chỉ có 7 nòi tương tự ở Guatemala, 6 nòi ở Columbia, 5 ở Pêru và 2 ở Braxin. Mặt khác, với điều kiện địa lý và khí hậu tương tự nhau nhưng teosinte (một cây cỏ hoang dại có họ hàng với ngô) chỉ được tìm thấy ở Mêhicô mà không thấy ở Pêru.

Nguồn gốc di truyền

Nguồn gốc di truyền cây ngô là một đề tài được tranh luận sôi nổi trong suốt 50 năm qua, cho đến nay có 6 giả thuyết về nguồn gốc di truyền cây ngô (Ngô Hữu Tình, 2009):

1. Con lai giữa teosinte và thành viên không rõ thuộc chi Andropogoneae.

2. Con lai nhị bội tự nhiên giữa các loài Á Châu thuộc chi Maydeae và Andropogoneae.

3. Là con lai giữa ngô bọc, teosinte và tripsacum.

4. Là con lai của ngô bọc Nam Mỹ và tripsacum Trung Mỹ với teosinte.

5. Ngô, teosinte và tripsacum bắt nguồn riêng rẽ từ một dạng tổ tiên chung.

6. Teosinte là nguồn gốc của ngô sau một hoặc nhiều độ biến.

Thuyết thứ 6 coi ngô có nguồn gốc từ teosinte sau một hoặc nhiều đột biến được nhiều nhà khoa học ủng hộ.

Nhiều giả thuyết ủng hộ giả thuyết được thừa nhận rộng rãi này là:

Sự lai tạo giữa ngô và teosinte một năm trong điều kiện tự nhiên diễn ra một cách dễ dàng và tần suất thành công cao. Cả ngô và teosinte đều có nhiễm sắc thể ở dạng lưỡng bội với n = 10. Cấu trúc nhiễm sắc thể tương tự. Cấu trúc hình thái cây tương tự. Miền biến động kích thước hạt phấn của ngô trùng với miền biến động kích thước hạt phấn teosinte. Đồng đẳng men cho thấy sự tương đồng ở ngô và teosinte. Bằng chứng khảo cổ học.

Để hiểu và thừa nhận thuyết teosinte, chúng ta phải nắm được mức độ biến thái tiến hoá từ sinh trưởng và kiểu ra hoa của teosinte sang hình thái bắp hoặc hoa tự cái ở ngô. Teosinte có vài thân hay nhánh mọc từ gốc cây, trong khi đó ngô chỉ có một thân, mặc dầu thỉnh thoảng ta vẫn thấy có cây ngô đẻ nhánh. Hạt teosinte ở dạng đơn chiếc, mỗi quả đựơc bọc trong một vỏ hoặc mày cứng. Thông thường có từ 6 đến 10 hạt trên một hoa cái được xếp đặt theo hàng đơn hoặc trục đơn dễ gãy (tương tự như lõi ngô) để hạt dễ phát tán. Hạt của cây ngô hiện đại được bao bọc trong một số lá biến thái gọi là lá bi hay bẹ ngô và được sắp xếp trên một số hàng dọc theo trục không dễ gãy hay gọi là lõi ngô (cùi ngô).

Có hai luồng tư tưởng về kiểu tiến hoá bắp ngô. Luồng thứ nhất được George Beadle bảo vệ rằng chỉ đòi hỏi hai đột biến để biến cây teosinte một năm thành dạng ngô thường. Tính theo thời kỳ, các đột biến này là: 1) Từ trục hoa dễ gãy của teosinte sang trục hoa cái không gãy của ngô thường. 2) Từ hạt được bao bọc trong vỏ cứng thành dạng hạt được bao bọc trong mày hạt mềm, do đó hạt ngô dễ đựơc tách ra khỏi cùi và dễ được tiêu hoá. Đó cũng là đặc tính có ở bắp ngô hiện đại.

Ủng hộ giả thuyết teosinte, G.Wilkes (1988) lập luận rằng ngô bắt nguồn từ teosinte chứ không phải từ tripsacum như sau: ngô và teosinte đều có hoa đực và hoa cái nằm trên các bộ phận riêng rẽ. Hoa đực nằm trên bông cờ và hoa cái nằm trên bắp hoặc trục bắp. Ngoài ra, trục bắp của teosinte và bắp ngô đều được bao bọc hay bảo vệ trong lá biến thái gọi là lá bi. Vì sự tương tự giữa ngô và teosinte về nhiều đặc tính và kết quả lai giữa chúng người ta đã đổi tên cây teosinte một năm ở Mêhicô từ Euchleana mexixana thành Zea mexicana và gần đây là Zea mays mexicana. Smith và ctv (2004) còn phân tích sự tương đồng về các phức hợp nốt (Knob complexes) ở nhiễm sắc thể đã khẳng định ngô bắt nguồn từ teosinte một năm ở Mêhicô.

Một số hình ảnh cây ngô: