Tải bản đầy đủ

Chẩn đoán và đặc điểm sinh học của begomovirus hại ớt (Luận văn thạc sĩ)

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VN VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VN

HÀ THỊ THỦY

CHẨN ĐOÁN VÀ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA
BEGOMOVIRUS HẠI ỚT

LUẬN VĂN THẠC SĨ

BỘNHÀ
NÔNG
NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2018
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VN VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VN


HÀ THỊ THỦY

CHẨN ĐOÁN VÀ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA

BEGOMOVIRUS HẠI ỚT

Ngành

: Bảo vệ thực vật

Mã số

: 8.62.01.12

Người hướng dẫn khoa học : PGS. TS. Hà Viết Cường

HÀ NỘI - 2018

2


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên
cứu được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng được công bố
trong bất kỳ công trình khoa học nào khác. Tôi xin cam đoan rằng các thông tin trích
dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày

tháng
Tác giả

Hà Thị Thủy

3

năm 2018


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành đề tài tốt nghiệp ngoài sự cố gắng của bản thân em đã nhận
được rất nhiều sự quan tâm giúp đỡ nhiệt tình của thầy cô, bạn bè và người thân.
Trước tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc tới thầy giáo PGS.TS Hà
Viết Cường, người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, khuyến khích em nỗ lực trong suốt
quá trình thực hiện luận văn này.


Em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới cán bộ công nhân viên thuộc Trung tâm
nghiên cứu bệnh cây nhiệt đới – Trường Học viện nông nghiệp Việt Nam, đã nhiệt tình
giúp đỡ tôi trong suốt quá trình tôi thực tập tại Trung tâm.
Em xin gửi lời cảm ơn tới các bà con nông dân tại nhiều nơi đã tạo điều kiện
thuận lợi cho em trong thời gian thực hiện đề tài.
Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè đã luôn động viên, khích
lệ, tạo điều kiện tốt nhất cho em hoàn thành luận văn.
Hà Nội, ngày

tháng
Tác giả

Hà Thị Thủy

4

năm 2018


MỤC LỤC

5


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Ký hiệu
A. tumefaciens
AS
ATP
Bb
CP
CTAB
ddNTP
DNA
Dntp
dsDNA
E. coli
EDTA
ICTV
IR
Kb
LB
ORF
PCR
RCA
RE
Rep
RNA
Rnase
SDS
SsDNA
TAE
Taq
Vir
β- ME
ChiVMV
CMV
PMMoV
PepMoV
PVMV
PepYMV
TMV
TYLCTHV
TYLCVs

Từ viết tắt
Agrobacterium tumefaciens
Acetosyringone
Adenosine triphosphate
Base pair
Capsid protein
Cetryl Ammonium Bromide
Dideoxynucleoside triphosphate
Deoxyribonucleic acid
Deoxynucleoside triphosphate
Double strand DNA
Escherichia coli
Ethylene diamine tetra acetic acid
International Committee on Taxonomy of Viruses
Itergenic region
Kilo base
Luria and Bertani
Open reading frame
Polymerase Chain Reaction
Rolling circle amplification
Restriction enzyme
Replication protein
Ribonucleic acid
Ribonuclease
Sodium Dodecyl Sulphate
Singe strand DNA
Tris – acetate – EDTA
Thermus aquatic
Virulence region
Beta- Mercaptoethanol
Chilli veinal mottle virus
Cucumber mosaic virus
Pepper mild mottle virus
Pepper mottle virus
Pepper veinal mottle virus
Pepper yellow mottle virus
Tobacco mosaic virus
Tomato yellow leaf curl Thailand virus
Tomato yellow leaf curl viruses

6


DANH MỤC BẢNG

7


DANH MỤC HÌNH

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN
Tên tác giả: Hà Thị Thủy
Tên Luận văn: Chẩn đoán và đặc điểm sinh học của Begomovirus hại ớt
Ngành:

Bảo Vệ Thực Vật

Mã số: 8.62.01.12

Tên cơ sở đào tạo: Viện khoa học nông nghiệp Việt Nam; Học viện Nông nghiệp Việt
Nam.
Mục đích nghiên cứu
Xác định sự có mặt của Begomovirus trên các mẫu ớt thu thập tại miền Bắc, xác
định đặc điểm sinh học và đánh giá tính gây bệnh của virus.
Phương pháp nghiên cứu
Trong nghiên cứu này, mẫu bệnh virus hại ớt được thu thập tại các vùng trồng ớt
tại Hà Nội, sau đó được làm khô bằng hạt silicagelkít. Các mẫu được kiểm tra ELISA
phát hiện virus bằng các kit ELISA do Viện DSMZ của Đức cung cấp. Các mẫu có triệu
chứng đặc trưng được kiểm tra PCR. Sử dụng cặp mồi chung BegoA Rev/For phát hiện
begomovirus. Sử dụng cặp mồi đặc hiệu VNP93-A-F1/VNP1500-A-R1 và VNP1500-BF1/VNP1500-B-R2 để phát hiện đặc hiệu PepYLCVN. Thí nghiệm lây nhiễm nhân tạo
dùng vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens (agroinoculation) và lây nhiễm bằng bọ phấn
nhằm đánh giá tính gây bệnh của PepYLCVN trên cà chua và một số cây chỉ thị.
Kết quả chính và kết luận
1. Đã điều tra và thu thập các mẫu bệnh begomovirus trên ớt tại Hà Nội năm 2017
với các loại hình triệu chứng . Dạng triệu chứng điển hình là triệu chứng khảm lá. Tỉ lệ
nhiễm virus cao nhất tại huyện Thạch Thất trong giai đoạn quả chín đạt 43,2%.
2. Đã kiểm tra ELISA trên 81 mẫu ớt thu thập khắp cả nước, phát hiện 2 mẫu phản
ứng dương tính ChiVMV, 5 mẫu phản ứng dương tính PMMoV, 1 mẫu phản ứng dương
tính PepMoV, 1 mẫu phản ứng dương tính PepYMV và 1 mẫu phản ứng dương tính
TYLCVs.

8


3. Kiểm tra PCR phát hiện begomovirus bằng cặp mồi chung BegoA-F 1 và
BegoA-R1 trên 14 ớt và 4 mẫu cà chua. Kết quả kiểm tra cho thấy có 6 mẫu ớt và 4 mẫu
cà chua có phản ứng dương.
4. Kiểm tra PCR phát hiện TYLCKaV bằng cặp mồi đặc hiệu TYKa-A–F1/R1 trên
5 ớt và 4 mẫu cà chua. Kết quả kiểm tra cho thấy có 1 mẫu cà chua có phản ứng dương.
5. Kiểm tra PCR phát hiện PepYLCVNV bằng cặp mồi đặc hiệu VNP93–AF1/VNP1500–A-R1 và cặp mồi 1500–B–F1/R2 trên 9 mẫu (5 ớt và 4 mẫu cà chua).
Kết quả kiểm tra cho thấy có 4 mẫu ớt và 4 mẫu cà chua có phản ứng dương với cả
DNA-A và DNA-B của PepYLCVNV.
6. Đã giải trình tự bổ sung và nhận được trình tự đầy đủ bộ gen mẫu
PepYLCVNV VNP1500 từ 2 cấu trúc xâm nhiễm. Phân tích bộ gen cho thấy bộ gen của
virus trên cấu trúc xâm nhiễm là hoàn chỉnh, đảm bảo sự xâm nhiễm hệ thống của virus
trong cây. Kết hợp kết quả lây nhiễm nhân tạo và phân tích trình tự đã gợi ý có lẽ xuất
hiện đột biến của virus trên cấu trúc xâm nhiễm liên quan cảm ứng triệu chứng.

9


THESIS ABSTRACT
Master candidate: Ha Thi Thuy
Thesis title: Diagnosis and Biological Characteristics of Pepper Begomovirus
Major:
Plant Protection
Code: 60.62.01.12
Educational organization: Vietnam Academy of Agriculture Sciences (VAAS);
Vietnam National University of Agriculture (VNUA)
Research Objectives:
Materials and Methods: The viral symptomatic samples were collected on the
pepper fields in Ha Noi, then were dried by silicagel. The samples were tested for
the presence of viruses by ELISA using kits provided by the DSMZ Institute
(Germany). PCR tests to detect begomovirus were carried out using universal
and specific primers. An agro-inoculation method using Agrobacterium
tumerfaciens cells harboring infectious structures and infected with Bemisia
tabaci of PepYLCVNV were used to investigate the pathogenicity of these two
geminivirses on pepper.
Main findings and conclusions:
1. Investigated and collected begomovirus-infected samples of peppers in Hanoi in
2017 with different types of symptoms. The most typical symptom was leaf
mosaic. The highest infection rate in Thach That district during ripening was
43.2%.
2. ELISA tests on 81 symptomatic pepper samples showed 2 samples positive to

ChiVMV, 5 samples positive to PMMoV infection, 1 samples positive to
PepMoV infection, 1 samples positive to PepYMV, 1 samples positive to
PepYMV and 1 samples positive to TYLCVs.
3. PCR detection of begomovirus was carried out with begoA-F1 and BegoA-R1

primers on 14 peppers and 4 tomato samples. The results showed that there were
6 samples of pepper and 4 samples of tomato were positive to begomovirus.
4. PCR detection of TYLCKaV by specific primers TYKa-A-F1/R1 on 5 samples of

pepper and 4 tomato samples. The results showed that there were 1 tomato
sample were positive to TYLCKaV.
5. PCR detection of PepYLCVNV with specific primers VNP93-A-F1/VNP1500-

A-R1 and 1500-B-F1/R2 primers on 9 samples (5 chili and 4 tomato samples).

10


Four samples of pepper and 4 tomato samples showed that positive results for
both DNA-A and B-DNA of PepYLCVNV.
6. Extra sequencing and complete sequencing of the PepYLCVNV VNP1500

genome from two infecting structures were performed. Genome analysis reveals
that the viral genome on the infectious structure is complete, ensuring systematic
viral infection in the plant. Incorporation of the results of infection and
sequencing suggested the emergence of mutations in the invasive structure
associated with symptomatic induction.

11


PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. GIỚI THIỆU
Họ Geminiviridae là họ virus thực vật lớn nhất, có khoảng 200 loài
(Fauquet and Stanley, 2005). Trong đó begomovirus là chi lớn nhất và quan trọng
nhất trong họ Geminiviridae cả về số lượng loài và bệnh do chúng gây ra với cây
trồng. Begomovirus (được đặt tên từ Bean golden mosaic virus) có hình thái
phân tử dạng hình cầu kép (hình chùy) và bộ gen DNA sợi vòng đơn, kích thước
khoảng 2,7 kb (Fauquet and Stanley, 2005). Các begomovirus không truyền qua
hạt giống nhưng lan truyền trên đồng ruộng bằng bọ phấn (Bemisia tabaci) theo
kiểu bền vững tuần hoàn (Picó at al., 1996).
Nhiều bệnh nghiêm trọng trên cây trồng được xác định là do begomovirus
gây ra như bệnh xoăn vàng lá cà chua–một bệnh được xem là nguy hiểm nhất
trên cà chua khắp thế giới. Trên cây cà chua, các begomovirus tạo triệu chứng
giống nhau, điển hình là: cuốn lá (cong lá hình thìa); mép lá (đặc biệt ở lá non)
biến vàng; lá nhỏ hẹp; cây nhiễm sớm còi cọc với tỷ lệ đậu quả rất thấp. Danh
tính virus chỉ có thể được xác định dựa vào các phân tích phân tử (Moriones and
Navas-Castillo, 2000).
Việt Nam được chứng minh là trung tâm đa dạng quan trọng của
begomovirus. Mặc dù vậy số lượng begomovirus xác định trên thực vật của Việt
Nam vẫn còn ít chỉ gồm 19 loài được phân lập từ nhiều loài cây, trong đó có
nhiều cây dại (Green et al., 2001; Ha, 2007).
Trên cây họ cà, đã có 6 begomovirus được phát hiện gây bệnh xoăn vàng lá
cà chua tại Việt Nam. Tuy nhiên hiện vẫn chưa có công bố nào cho thấy sự có
mặt của begomovirus trên ớt. Năm 2012, một loạt các mẫu ớt biểu hiện triệu
chứng bệnh virus trên ớt đã được TTNC Bệnh cây Nhiệt đới (Học viện nông
nghiệp Việt Nam) thu thập khắp cả nước. Các phân tích phân tử từ một mẫu virus
phân lập đầu tiên từ ớt thu thập tại Đà Nẵng (mẫu VNP93) đã xác định được một
loài begomovirus mới và virus này được đặt tên là Pepper yellow leaf curl
Vietnam virus (PepYLCVNV).
Do begomovirus hại ớt là một virus mới nên phân bố cũng như đặc điểm
sinh học, đặc biệt là phổ ký chủ của virus vẫn chưa được nghiên cứu.

12


Dựa trên cơ sở khoa học và thực tiễn trên, chúng tôi tiến hành thực hiện đề
tài:“Chẩn đoán và đặc điểm sinh học của Begomovirus hại ớt ”
1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
1.2.1. Mục tiêu
(i) Xác định được sự có mặt của begomovirus trên các mẫu ớt thu thập
được tại Hà Nội;
(ii) Đánh giá được tính gây bệnh của một begomovirus mới phân lập từ ớt
và cà chua là Pepper yellow leaf curl Vietnam virus (PepYLCVNV) bằng lây
nhiễm nhân tạo.
1.2.2. Yêu cầu
1. Điều tra đồng ruộng bệnh virus trên ớt
- Điều tra bệnh; thu thập mới các mẫu cây ớt biểu hiện triệu chứng.
2. Phát hiện các virus trên ớt bằng ELISA
3. Phát hiện các begomovirus và PepYLCVNV bằng PCR
- Phát hiện begomovirus bằng PCR dùng mồi chung
- Phát hiện TYLCKaV bằng PCR dùng mồi đặc hiệu
- Phát hiện PepYLCVNV bằng PCR dùng mồi đặc hiệu
4. Đánh giá tính gây bệnh của PepYLCVNV bằng lây nhiễm nhân tạo dùng
agroinoculation sử dụng cấu trúc xâm nhiễm đã được xây dựng từ trước và bọ
phấn
5. Đặc trưng phân tử của PepYLCVNV
- Hoàn thiện giải trình tự bộ gen mẫu virus PepYLCVNV VNP1500 được
xây dựng trên cấu trúc xâm nhiễm
1.3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA LUẬN VĂN
1.3.1. Ý nghĩa khoa học
- Đã xác định được thành phần virus nói chung và begomovirus nói riêng
trên số lượng lớn mẫu ớt thu thập tại miền Bắc.
- Đã cung cấp thông tin và định hướng nghiên cứu tiếp về tính gây bệnh của
một begomovirus phân lập từ ớt và cà chua là Pepper yellow leaf curl VietNam
virus (PepYLCVNV).

13


1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Xác định sự phân bố cũng như đặc điểm sinh học, đặc biệt là phổ ký chủ
của begomovirus đã xác định được.
- Góp phần đề xuất biện pháp phòng trừ bệnh do begomovirus hại ớt một
cách hợp lý, an toàn với con người và môi trường.
- Cung cấp dẫn liệu cho đào tạo và giảng dạy về phân bố cũng như đặc điểm

sinh học, đặc biệt là phổ ký chủ của PepYLCVNV.

14


PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. KHÁI QUÁT CHUNG VỀ ỚT
2.1.1. Nguồn gốc
Ớt đã là một phần trong ẩm thực của loài người ít nhất là 7500 năm trước
Công nguyên. Có những bằng chứng khảo cổ ở các khu vực ở tây nam Ecuador
cho thấy ớt đã được thuần hóa hơn 6000 năm về trước (Perry et al., 2007), và là
một trong những loại cây trồng đầu tiên ở châu Mỹ.
Người ta cho rằng ớt đã được thuần hóa ít nhất năm lần bởi những cư dân
tiền sử ở các khu vực khác nhau của Nam và Bắc Mỹ, từ Peru ở phía nam đến
Mexico ở phía bắc và một số vùng của các bang Colorado và New Mexico bởi
các dân tộc Pueblo Cổ đại (Bosland, 1996).
Theo tổ chức nông lương thế giới (FAO, 2012) cây ớt được xem là một
trong những cây trồng quan trọng của vùng nhiệt đới. Diện tích trồng ớt thế giới
vào khoảng 1.914.685 ha cho mục đích lấy quả tươi với sản lượng 31.171.567
tấn. Các nước nhập khẩu và xuất khẩu quan trọng nhất bao gồm: Ấn Độ, Mexico,
Trung Quốc, Pakistan, Thổ Nhĩ Kỳ (Than et al., 2008). Cây ớt có mặt ở nước ta,
được du nhập từ Trung Quốc, Ấn Độ. Diện tích phân bố khá rộng rãi, tập trung ở
miền Bắc và miền Trung, ở miền Nam diện tích trồng ớt còn phân tán.
2.1.2. Phân loại
Chi Capsicum có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới Hoa Kỳ và đã có mặt khắp
thế giới bao gồm các vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới, và các vùng khí hậu ôn đới
(Pickersgill, 1997).
Theo Bosland and Votava (2000) cây ớt thuộc họ cà (Solanaceae), chi
Capsicum. Hiện nay có ít nhất 25 loài hoang dại được biết đến và 5 loài được
thuần hóa bao gồm:
- Capsicum frutescens, bao gồm cả ớt Tabasco
- Capsicum chinense, bao gồm cả loài ớt cay nhất như naga, habanero và
Scotch bonnet
- Capsicum pubescens, bao gồm cả ớt rocoto Nam Mỹ

15


- Capsicum baccatum, bao gồm cả ớt cay Nam Mỹ
- Capsicum annuum, bao gồm nhiều loại khác nhau như Bell pepper,
Paprika, Cayenne, Jalapexnos và Chiltepin.
Các loài cây trồng trong chi Capsicum thường được phân biệt theo đặc
điểm hoa và quả (Lipert et al., 1996).
2.1.3. Đặc điểm thực vật học
-

-

-

-

Theo Mai Thị Phương Anh (1999):
Thân: ớt là cây thân bụi 2 lá mầm, thân thường mọc thẳng, đôi khi có thể gặp các
dạng (giống) có thân bụi, nhiều cành, chiều cao trung bình 0,5-1,5m, có thể là
cây hàng năm hoặc cây lâu năm nhưng thường được gieo trồng là cây hàng năm.
Rễ: Ban đầu ớt có rễ cọc phát triển mạnh với rất nhiều rễ phụ, rễ cọc chính đứt,
một hệ rễ chùm phát triển mạnh, vì thế nhiều khi lầm tưởng ớt có hệ rễ chùm.
Lá: Thường ớt có lá đơn mọc xoắn trên thân chính, lá có nhiều hình dạng khác
nhau, nhưng thường gặp nhất là dạng lá móc, trứng ngược, mép lá hình răng cưa.
Mặt trên lá phụ thuộc vào các loài khác nhau, một số có mùi thơm. Lá thường
mỏng có kích thước trung bình 1,5-12,0cm x 0,5-7,5cm.
Quả: Thuộc loại quả mọng có rất nhiều hạt với nhiều thịt quả nhăn và chia làm 2
ngăn. Các giống khác nhau có kích thước quả, hình dạng, độ nhọn, màu sắc, độ
cay (hăng) và độ mềm của thịt quả rất khác nhau. Quả chưa chín có màu xanh,
khi chín chuyển thành màu vàng, hoặc đỏ.
Hạt: Hạt có dạng thận và màu vàng rơm, chỉ có hạt của C.pubescens có màu
đen. Hạt có chiều dài khoảng 3-5mm. Một gam hạt ớt cay có khoảng 220 hạt.
2.1.4. Tình hình sản xuất ớt trên thế giới
Trong các cây họ Cà Solanaceae, ớt được coi là cây có tầm quan trọng
thứ hai chỉ sau cây cà chua (Yoon et al., 1990). Châu Á được coi là vùng đất
gia vị của thế giới, được biết đến bởi nguồn gốc xuất xứ, nơi sản xuất, tiêu thụ
và xuất khẩu hàng đầu của hầu hết các loại gia vị. Trên thế giới có khoảng 70
loài cây trồng làm gia vị thì đều được trồng chủ yếu ở Châu Á nổi tiếng với
các nước như Ấn Độ, Việt Nam, Trung Quốc, Indonesia, Thái Lan, v.v…
(Chomchalow, 2001).

Bảng 1.1. Diện tích, năng suất ớt trên thế giới trong giai đoạn 2010-2012

16


Diện tích (ha)
Các châu

Năng suất (kg/ha)

2010

2011

2012

2010

2011

2012

Thế giới

1.827.229

1.865.626

1.914.685

15.998

16.114

16.280

Châu Phi

301.182

321.053

363.937

8.726

7.866

7.929

Châu Mỹ

218.976

217.917

212.670

17.627

16.939

19.009

Châu Á

1.181.726

1.205.453

1.218.792

16.767

17.364

17.522

Châu Âu

122.620

118.497

116.545

23.427

24.115

24.279

2.726

2.706

2.741

20.798

20.959

20.943

Châu Đại Dương

Nguồn: FAO STAT Database (2014)

Bảng 1.2. Sản lượng ớt ở một số nước trên thế giới trong giai đoạn 2010-2012
Đơn vị tính: Tấn
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9

Nước
Trung Quốc
Mexico
Indonesia
Thổ Nhĩ Kỳ
Tây Ban Nha
Mỹ
Nigeria
Ai Cập
Romania

2010
15.001.503
2.335.562
1.332.356
1.986.700
875.657
932.580
500.000
655.841
243.493

2011
2012
15.541.611
16.023.500
2.131.740
2.379.736
1.903.229
1.656.615
1.975.269
2.072.132
921.089
1.023.700
991.370
1.064.800
449.594
500.000
670.434
650.054
253.505
207.072
Nguồn: FAO STAT Database (2014)

Một số nước có sản lượng ớt cao như: Trung Quốc, Mexico, Indonexia, Thổ
Nhĩ Kỳ…. Trong đó Trung Quốc là nước có sản lượng ớt cao nhất thế giới, sản
lượng ớt hàng năm của nước này chiếm khoảng 30% sản lượng ớt của thế giới.
Hiện nay, Ấn Độ là nước xuất khẩu lớn nhất thế giới chiếm 25% tổng sản lượng
toàn cầu, tiếp theo là Trung Quốc 24%, Tây Ban Nha 17%, Mexico 8%. Các
nước nhập khẩu lớn nhất thế giới là các Tiểu vương quốc Ả Rập Thống Nhất
(UAE), liên minh Châu Âu (EU), Sri Lanca, Nhật Bản, Hàn Quốc. Trao đổi
thương mại về ớt chiếm gần 16% tổng sản phẩm gia vị, đứng vị trí thứ hai sau hồ
tiêu (Bùi Thị Oanh, 2010).

17


Nhìn chung, ớt được thương mại hóa trên toàn thế giới, đối với các nước
đang phát triển thì mặc dù ớt chiếm tỷ trọng nhỏ trong sản xuất hàng hóa nhưng
là nguồn thu nhập đáng kể (Bosland and Votava, 2000).
2.1.5. Tình hình sản xuất ớt tại Việt Nam
Ở nước ta, ớt là một loại gia vị rất phổ biến, ở nông thôn được trồng trong
vườn gia đình người ta thường trồng một vài cây ớt thường dùng trong bữa ăn
hàng ngày, vừa để làm cảnh. Ngoài lượng ớt trồng để sử dụng trong nước, hàng
năm hàng trăm tấn ớt được xuất khẩu sang nhiều nước. Hiện nay diện tích trồng
ớt của nước ta còn manh mún chưa được quy hoạch. Cây ớt được coi là cây trồng
hàng hóa có giá trị kinh tế cao và đã bắt đầu hình thành các vùng sản xuất ớt tập
trung như: xã Nhân Lý huyện Chi Lăng, xã Tân Liên huyện Cao Lộc… Tuy
nhiên, diện tích, sản lượng ớt trồng còn khá khiêm tốn chưa tương xứng với tiềm
năng của tỉnh cũng như chưa đủ đáp ứng với nhu cầu của thị trường trong nước
và xuất khẩu. Nguyên nhân do tính tự phát, thị trường tiêu thụ bấp bênh, kỹ thuật
canh tác theo kinh nghiệm cổ truyền, sử dụng giống chưa rõ nguồn gốc… làm
ảnh hưởng trực tiếp tới năng suất và giá thành sản phẩm (Bùi Bách Tuyến, 1998).
2.1.6. Lợi ích đối với sức khỏe
Nghiên cứu trên thế giới:
Theo Bosland and Votava (2000) quả ớt có nhiều lợi thế trong việc nấu
nướng, trong quả ớt chứa nhiều chất hóa học bao gồm các chất dầu dễ bay
hơi, dầu béo, capsaicinoit, carotenoit, vitamin, protein, chất sợi và các
nguyên tố khoáng chất. Nhiều thành phần trong quảớt có giá trị dinh dưỡng
quan trọng, làm gia vị, mùi thơm và màu sắc. Trong quả ớt chứa rất nhiều
vitamin đặc biệt là vitamin C và provitamin A (carotene), ngoài ra còn có
vitamin B1, B2, PP… Quả ớt giúp làm giảm nhiễm sạ và cholesterol. Giàu
vitamin A và C, nhiều khoáng kali, acid folic và vitamin E.
Trong quả ớt tươi có nhiều vitamin C hơn so với quả thuộc họ cây có
múi và chứa nhiều vitamin A hơn so với củ cà rốt. Hai nhóm chất hóa học
quan trọng trong ớt là capsaicinoit và carotenoit. Capsaicinoit là alkaloit tạo
vị cay cho ớt, capsaicinoit (C9H14O2) có nhiều công dụng trị bệnh được dùng
trong y học.Theo các nhà khoa học Trung Quốc, capsaicinoit có tác dụng
kích thích não bộ sản xuất ra chất endorphin, một chất morphin nội sinh có
đặc tính như thuốc giảm đau, đặc biệt có ích cho những bệnh nhân bị viêm
khớp mãn tính và các bệnh ung thư. Một số lượng lớn carotenoid cung cấp giá

18


trị dinh dưỡng cao và màu sắc cho ớt (Britton and Hornero-Méndez, 1997;
Hornero-Méndez et al., 2002;Pérez-Gálvez et al., 2003).
Nghiên cứu tại Việt Nam:
Ớt là loại cây trồng vừa được sử dụng như rau tươi, vừa được dùng làm gia
vị vì có giá trị vitamin cao trong các loại rau nhất là vitamin C và provitamin A
(Caroten), theo một số tài liệu thì hàm lượng vitamin C ở một số giống ớt là
340mg/100g quả tươi, ngoài ra còn chưa một số vitamin như B1, B2, P, E... và
khoáng chất (Mai Thị Phương Anh và cs., 1996; Mai Thị Phương Anh, 1999).
Quả ớt được sử dụng dưới dạng ăn tươi, muối chua, nước ép, nước sốt,
tương, chế xuất dầu, sấy khô hoặc làm bột.Trong ớt cay còn có chất capsicin là
một loại alcaloid có vị cay, gây cảm giác ngon miệng khi ăn, khích thích quá
trình tiêu hóa. Chất này có nhiều trong thành giá noãn và biểu bì của hạt (trong
1kg có chứa tới 1,2g). Hoạt chất capsicin giúp cơ thể phòng được sự hình thành
của các cục máu đông, giảm đau trong nhiều trứng viêm do ức chế các yếu tố P
trong cơ thể, gần đây người ta còn chứng minh được vai trò của ớt trong ngăn
cản các chất gây ung thư. Nhìn chung, vai trò của ớt ngày nay đã được khẳng
định, ngoài sử dụng như một loại thực phẩm, gia vị, y học... ớt còn được sử dụng
như một loại cây cảnh dùng để trang trí trong gia đình (Mai Thị Phương Anh,
1999).
2.2. NHỮNG NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC VÀ THẾ GIỚI
2.2.1. Một số nghiên cứu về virus hại ớt
Trên ớt có nhiều sâu nhện hại, như nhện trắng, rệp muội, bọ trĩ còn là các
vector lan truyền bệnh virus, ngoài ra còn có nhiều bệnh hại quan trọng khác
như bệnh héo xanh do vi khuẩn do nấm Phytophthora sp., bệnh thán thư hại
quả, đặc biệt là các bệnh do virus được coi là tác nhân chính, là trở ngại lớn
nhất gây cản trở sản xuất ớt, làm giảm năng suất từ 60 - 100% (Yoon et al.,
1990; Green, 1992a, 1993).
Theo Green and Kim (1991) có khoảng 35 loài virus khác nhau gây hại
trên ớt, cho đến năm 2001 thì đã có tới hơn 65 loài virus khác nhau đã được
phát hiện. Số lượng các loài virus mới gây hại trên ớt ngọt và ớt cay ngày càng
được phát hiện thêm. Riêng trên cây ớt có hơn 10 loài thuộc chi Potyvius khác
nhau gây hại. Potato virus Y (PVY) phân bố rộng rãi trên toàn thế giới và là
loài virus duy nhất thuộc chi Potyvirus gây hại trên ớt ở các nước thuộc
Châu Âu.

19


Chilli veinal mottle virus (ChiVMV), chilli ringspot virus (ChiRSV) (Ha
et al., 2008) phân bố ở Châu Á.
Pepper veinal mottle virus (PVMV) phân bố ở Châu Phi (Brunt and
Kenten, 1972; Wijs, 1973). PVMV cũng được phát hiện ở Ấn Độ (Ravi et al.,
1997), ở Afghanistan (Cerkauskas, 2004).
Tobacco etch virus (TEV) (Purcifull và Hiebert, 1982), Pepper yellow mosaic
virus (PepYMV) (Inoue et al., 2002) và Ecuadorian rocoto virus (ERV) (Bérenger
et al., 2008) phân bố chủ yếu ở Châu Mỹ.
Theo Green (1992b and 1993), tính đến năm 1991, trong tổng số hơn 35
loài virus khác nhau gây hại trên ớt ở các vùng trồng trên thế giới đã được
phát hiện thì có 12 loài gây hại trên ớt ở Châu Á Thái Bình Dương. Các loài
phổ biến và quan trọng nhất là Cucumber mosaic virus (CMV), Chilli veinal
mottle virus (CVMV), Potato virus Y (PVY) và các virus thuộc chi
Tobamovirus. Các loài ít quan trọng hơn là Broad bean wilt virus (BBWV),
Alfalfa mosaic virus (AMV) và Potato virus X (PVX). Alfalfa mosaic virus
(AMV) xuất hiện trên ớt trồng ở các vùng lạnh như Hàn Quốc, Nhật Bản và
các cao nguyên ở Indonesia và Philippines. Broad bean wilt virus (BBWV)
thông báo được phát hiện thấy ở Trung Quốc và Nhật Bản. Hợp phần các
virus gây cuốn lá được coi là virus quan trọng tiềm tàng gây hại trên ớt ở
những vùng đất thấp nơi mà mật độ bọ phấn tăng cao và gây hại trên nhiều
loại cây trồng khác. Cũng có các công bố đã phát hiện thấy Tobacco etch
virus (TEV), Tobacco rattle virus (TRV), Tomato spotted wilt virus (TSWV) và
Pepper mottle virus (PepMoV) gây hại trên ớt ở Châu Á.
Theo Galanihe et al. (2005), bệnh do virus làm giảm năng suất ớt hơn 53%.
Từ đó, các tác giả đã đánh giá và chọn lọc được nhiều dòng, giống ớt kháng với
CMV và CVMV ở Sri Lanka.
Theo Moury et al. (2005), các isolate của PVMV và ChiVMV được sắp xếp
vào kiểu hình 2 và 3 nằm trong các mối liên quan đến các kiểu gen của ớt có
mang các kiểu gen kháng khác nhau. Tính kháng đặc hiệu chỉ liên quan đến sự đa
dạng phân tử của các isolate này. Chỉ có duy nhất một isolate PVMV gây hại trên
các cánh đồng ớt có các gen lặn pvr6 và pvr2 2, tuy nhiên các kiểu gen này không
bị PVMV gây hại trên các cánh đồng ớt ở Senegal mặc dù có sự xuất hiện của
PVMV xung quanh các ruộng ớt.

20


Ở Đài Loan, từ năm 1990 đến năm 2005, trong tổng số 1824 mẫu lá nhiễm
virus thu thập tại các vùng khác nhau của Đài Loan chỉ có 37% số mẫu nhiễm
ChiVMV, 32% nhiễm CMV, 15% nhiễm PYV, 14% nhiễm PMMoV và 6%
nhiễm ToMV, cũng không phát hiện thấy PVMV và virus thuộc chi Begomovirus
(Green, 1992a; Zhang et al., 2006)
Ở Trung Quốc, trong tổng số 762 mẫu lá virus hại ớt thu thập tại các vùng
trồng ớt ở nước này từ năm 1999 đến năm 2005 được kiểm tra bằng phương pháp
ELISA và PCR đã xác định được tỷ lệ nhiễm các virus ChiVMV, CMV, PMMoV,
ToMV và PVY lần lượt là 32%, 26%, 23%, 9% và 3%, trong các mẫu thử không
có mẫu nào nhiễm PVMV và không nhiễm bất cứ một loại virus nào thuộc chi
Begomovirus (Zhang et al., 2006).
ChiVMV và CMV được coi là những virus phổ biến gây hại trên ớt ở Trung
Quốc và Đài Loan. Các kết quả thực nhiệm đã chỉ ra rằng, các loài thuộc chi
Begomovirus không gây hại ở hai nước này mặc dù trước đó đã có các báo cáo
công bố có hơn 9 loài virus thuộc chi Begomovirus gây hại trên các cây trồng
khác ở Trung Quốc và Đài Loan (Stanley et al., 2005).
Ở Nepal, bệnh virus trên ớt ngọt thường ở dạng hỗn hợp, phổ biến là các
loài virus CMV và ChiVMV với tỷ lệ bệnh từ 30-90% tùy theo từng địa phương
khác nhau (Rashid et al., 2007).
2.2.2. Một số begomovirus hại cà chua
Hiện nay có tới hơn 50 begomovirus phân lập từ cà chua (có từ tomato ở
đầu tên virus) đã được công bố trên thế giới (Fauquet et al., 2008). Trên cây cà
chua, các begomovirus tạo triệu chứng giống nhau, điểm hình là cuốn lá (cong lại
hình thìa); mép lá (đặc biệt ở lá non) biến vàng; lá nhỏ hẹp; cây nhiểm sớm còi
cọc với tỷ lệ đậu quả rất thấp. Danh tính virus gây bệnh chỉ có thể biết được dựa
vào các phân tích phân tử (Moriones and Navas-Castillo, 2000).
Tại Việt Nam, bệnh xoăn vàng lá được xem là bệnh virus quan trọng nhất
trên cà chua với tỉ lệ nhiễm bệnh trên các ruộng trồng cà chua thường rất cao, có
khi tới 100%. Bệnh đã được phát hiện thấy trên cà chua từ những năm 80. Một số
nghiên cứu về tạo huyết thanh chẩn đoán, lây nhiễm nhân tạo đã được thực hiện
trong thời gian này nhưng bản chất thực sự của virus vẫn chưa rõ. Gần đây dựa
vào các phân tích phân tử, có ít nhất 3 loài begomovirus được phát hiện gây ra
bệnh xoăn vàng lá cà chua ở Việt Nam. Loài thứ nhất là Tomato leaf curl Việt

21


Nam virus (ToLCVNV) được phân phập từ cây cà chua bị bệnh xoăn vàng ngọn
ở miền Bắc vào năm 2001 (Green et al., 2001), Loài thứ hai là Tomato yellow
leaf curl Kanchanaburi virus (TYLCKaV), được phân lập đầu tiên ở tỉnh
Kanchanaburi (Thái Lan) vào năm 2002 và được phát hiện trên cây cà chua ở
Việt Nam vào năm 2005 (mã số Genbank của mẫu Việt Nam là DQ169054, -55).
Năm 2007, từ một mẫu cà chua bị bệnh xoăn vàng ngọn thu thập tại Hà Nội,
cùng với ToLCVV, một loài begomovirus thứ ba cũng đã được phân lập. Loài
này được đặt tên là Tomato yellow leaf curl Việt Nam virus (ToYLCKaV). Trong
số 3 virus trên có 2 virus được phân lập trên mẫu cà chua gây bệnh xoăn vàng lá
ở miền Bắc là ToLCVNV và TYLCVNV. (Ha et al., 2008).
2.2.3. Một số begomovirus hại ớt
Theo (Green and Kim, 1991) có khoảng 35 loài virus khác nhau gây hại
trên ớt ở các vùng trồng trên thế giới đã được phát hiện thì có 12 loài gây hại trên
ớt ở Châu Á Thái Bình Dương. Cho đến năm 2001 thì có đến 65 loài virus khác
nhau đã được phát hiện trong đó có những loài thuộc chi Begomovirus.
Theo kết quả nghiên cứu của (Green and Kim, 1991), triệu chứng cuốn lá
ớt trồng ở Banthra lan truyền qua bọ phấn Bemissia tabaci là do Chilli Leaf Curl
Virus (ChiLCV) gây ra. Số lượng các loài virus mới gây hại trên ớt ngọt và ớt cay
ngày càng được phát hiện. Đã có hơn 9 loài virus thuộc chi Begomovirus gây hại
trên các cây trồng khác ở Trung Quốc và Đài Loan.
Bệnh do begomovirus gây ra là một mối đe dọa lớn đối với sản xuất rau ở
các nước Caribê và Trung Mỹ. Năm 1996, bệnh Tomato yellow leaf curl virus
(TYLCV) đã được báo cáo là ảnh hưởng đến cây cà chua (Lycopersicon
esculentum) trên khắp Cuba (Martínez et al., 1996). Năm 2002, cùng một virus
đó đã được phát hiện trong cây ớt (Capsicum annuum) ở Camagüey, Sancti
Spíritus và Havana và trong cây đậu (Phaseolus vulgaris) ở Havana (Martínez et
al., 2002; Quiñones et al., 2002).
Ớt (Capsicum annuum) là một loại gia vị quan trọng trồng trên khắp Ấn
Độ. Bệnh xoăn lá ớt đã nổi lên như là một vấn đề nghiêm trọng ở quận Jodhpur,
khu vực trồng ớt chính ở bang Rajasthan. Trong tháng 12 năm 2004, tỷ lệ mắc
bệnh cao (lên đến 100% cây) đã được quan sát thấy trong các cánh đồng của
nông dân ở các làng Narwa và Tinwari. Các triệu chứng đặc trưng như lá uốn
cong, nhăn và giảm kích thước lá. Các cây bị bệnh có thể bị ảnh hưởng nghiêm

22


trọng như còi cọc và không có quả. Virus từ các mẫu trên đồng ruộng từ làng
Narwa đã được truyền bệnh qua bọ phấn trắng (Bemisia tabaci) đến 50-100% cây
ớt được kiểm tra, sản sinh ra các triệu chứng quăn, cuốn lá, khảm và cây còi cọc
(Shih et al., 2003).
Ở Ấn Độ, Tomato leaf curl New Delhi virus (ToLCNDV) gần đây đã cho
thấy có liên quan đến bệnh cuốn, xoăn lá ớt xảy ra ở Lucknow (Khan et al.,
2006). Hai loài Begomovirus khác, Cotton leaf curl Multan virus (CLCuMV)
(Hussain et al., 2004) và Pepper yellow leaf curl Indonesia virus (PepYLCIDV)
(Tsai et al., 2006) đã được báo cáo là có liên quan đến lá ớt ở Pakistan và
Indonesia. Phân tích trình tự cho thấy virus phân lập từ Jodhpur có sự tương đồng
(59,1-67,9%) với CLCuMV, PepYLCIDV và ToLCNDV. Tuy nhiên, nó tương
đồng đến 96,5% với ChiLCuV- [Pak: Mul]. Với tính xác định trình tự gần nhất
với ChiLCuV- [Pk: Mul], virus được phân lập từ Jodhpur được coi là ChiLCuV.
Đây là báo cáo đầu tiên của ChiLCuV ảnh hưởng đến ớt ở Ấn Độ và báo cáo gần
đây của Khan et al. (2006) cho thấy xoăn lá ớt ở Ấn Độ là do nhiều hơn một
begomovirus.
Bọ phấn là môi giới truyền bệnh của begomovirus (chi Begomovirus, họ
Geminiviridae) gây ra dịch bệnh nặng và tổn thất năng suất cao trên cây ớt
(Capsicum annuum) ở nhiều nơi trên thế giới. Tại Đài Loan, các cây ớt có biểu
hiện uốn cong lá, cuốn lá, khảm vàng và còi cọc đã được quan sát trên các cánh
đồng ở huyện Tainan năm 2007, nhưng tỷ lệ mắc bệnh ít hơn 10%. Tuy nhiên, tỷ
lệ mắc bệnh trên 70% đã được quan sát ở một số quận ở Pingtung, Kaohsiung,
Chiayi và Yunlin trong năm 2009. Hai mẫu triệu chứng trong năm 2007 và năm
2009 được thu thập để phát hiện virus begomovirus. Kết quả kiểm tra cho thấy
rằng năm mẫu phân lập có mức tương đồng trình tự nucleotide là 99% mỗi
DNA-A và DNA-B của Tomato yellow leaf curl Thailand virus (TYLCTHV),
một cây cà chua nhiễm begomovirus mới xuất hiện ở Đài Loan. Trên cơ sở so
sánh trình tự DNA-A và Ủy ban Quốc tế về phân loại virus phân loại các loài ở
mức 89% nhận diện chuỗi, các phân lập virus này thuộc về loài TYLCTHV. Phân
lập P2-4 đã được phát hiện có khả năng lây lan sang C. annuum 'Early
Calwonder' bởi bọ phấn (Bemisia tabaci) và gây ra những triệu chứng giống như
cuốn lá, xoăn lá và khảm vàng như những trường hợp quan sát trên các cánh
đồng ớt. Theo hiểu biết của chúng tôi, đây là báo cáo đầu tiên của ớt nhiễm
begomovirus ở Đài Loan. Sự có mặt của TYLCTHV trong các khu vực sản xuất

23


hạt ớt lớn cần được xem xét để quản lý bệnh trên ớt và phát triển các giống ớt
có khả năng kháng begomovirus cho Đài Loan (Shih et al., 2010) .
Ở Peru, cây ớt bị nhiễm bệnh Pepper leafroll virus (PepLRV) thuộc
chi Begomovirus, họ Geminiviridae; có các triệu chứng như cuốn lá được phát
hiện trên các cánh đồng. Sự xuất hiện phổ biến của PepLRV khắp Peru đã được
chứng minh, lây nhiễm sang cây trồng khác như cà chua, tiêu, đậu đỗ và các loài
cỏ Nicandra physaloides (Martínez‐Ayala et al., 2013).
2.3. ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA BEGOMOVIRUS
Trong bốn chi của họ Geminiviradae, chi Begomovirus (được đặt tên từ
Bean golden mosaic virus) là chi quan trọng nhất, cả về số lượng loài (198 loài
vào năm 2010, website ICTV) cũng như các bệnh mà chúng gây ra trên cây
trồng. Tất cả các begomovirus (tên gọi chỉ các virus thuộc chi Begomovirus) đều
không truyền qua hạt giống nhưng lan truyền ngoài tự nhiên nhờ bọ phấn
(Bemisia tabaci) theo kiểu bền vững tuần hoàn (Fauquet and Stanley, 2005).
2.3.1. Lịch sử phát hiện, phân bố và đa dạng của begomovirus
Một vài giả thuyết đã được đề xuất về nguồn gốc của begomovirus có bộ
gen đơn như TYLCV. Phân tích các trình tự của tất cả các TYLCV đã gợi ý rằng
các chủng phân lập từ Israel và Iran có thể có bộ gen khảm (chimeric genomes)
xuất hiện do tái tổ hợp giữa tổ tiên của virus TYLCD và ToLCD, cả hai bệnh này
có nguồn gốc từ các nước Trung Đông (Navas Castillo et al., 2000). Các
begomovirus gây bệnh TLCD có mối quan hệ chặt chẽ hơn trong khi các
begomovirus gây ToLCD đa dạng hơn (Varma et al., 2003).
Ngày nay, với sự trợ giúp của các ngành công nghệ mới số lượng
begomovirus được xác định khắp nơi trên thế giới ngày càng nhiều. Số lượng
begomovirus đã được xác định không ngừng gia tăng loài từ 185 loài năm 2005
(Fauques and Stanley, 2005) và 266 loài năm 2008 (Fauquet et al., 2008).
Tại Việt Nam, bệnh do begomovirus cụ thể là bệnh xoăn vàng lá cà chua
được phát hiện lần đầu tiên năm 1970. Bệnh phát sinh và gây hại hầu hết ở các
vùng trong cả nước như: Hà Nội, Hải Dương, Hưng Yên, Bắc Ninh, Bắc Giang,
Vĩnh Phúc, Hải Phòng… (Vũ Triệu Mân và Lê Lương Tề, 2001).
Hiện nay, dựa vào phân tích phân tử đã phát hiện được 19 loài begomovirus
ở Việt Nam. Tuy nhiên chỉ có 5 loài là được phát hiện trên cây trồng là: Tomato

24


leaf curl Việt Nam virus (ToLCVNV) (Green et al., 2001); Papaya leaf curl
China virus (PaLCuCNV) trên cây thuốc lá; Tomato yellow leaf curl
Kanchanaburi virus (TYLCKV) trên cây cà chua, cà pháo; Tomato yellow leaf
curl Vietnam virus (ToLCVNV) trên cây cà chua ( Ha et al., 2008).
2.3.2. Đặc điểm hình thái
Đặc điểm hình thái chung của các begomovirus đều có cấu trúc phân tử
(virion) tương tự nhau bao gồm 2 hình cầu 20 mặt (icosahedron), mỗi mặt là 1
tam giác đều với số đơn vị tam giác (T) trên mỗi mặt bằng 1, nối với nhau để tạo
ra phân tử hình cầu đa diện kép (gemini). Do nối với nhau nên 2 hình cầu này
không hoàn thiện dẫn tới trên mỗi hình cầu chỉ có 55 tiểu phần protein (protein
vỏ) được xắp xếp thành 11 đơn vị hình thái, mỗi đơn vị gồm 5 tiểu phần protein
(pentameric capsomer). Kết quả là toàn bộ phân tử có 110 tiểu phần và 22 đơn vị
hình thái (Gafni and Yedidya, 2003), (Zhang et al., 2001).

Hình 2.1. Hình thái phân tử geminiviruses
A, Phân tử Tomato yellow leaf curl virus (TYLC

V), bar = 100 nm (Gafni, 2003); B, Mô hình phân thử Maize streak virus (MSV) (Zhang et al., 2001)

2.3.3. Cấu trúc genome của begomovirus
Begomovirus là virus thực vật có bộ gen DNA sợi vòng đơn có kích thước
khoảng 2,6- 2,8 kb. Chúng hoặc có bộ gen kép (bipartite) gồm 2 phân tử DNA

25


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×