Tải bản đầy đủ

Nghiên cứu tính chống chịu bệnh hỗn hợp nấm tuyến trùng nốt sưng trên cà chua và biện pháp phòng trừ sinh học ở vụ xuân 2010 tại hà nội



BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

---------

---------



TRẦN THỊ LỢI

NGHIÊN CỨU TÍNH CHỐNG CHỊU BỆNH HỖN
HỢP NẤM - TUYẾN TRÙNG NỐT SƯNG TRÊN
CÀ CHUA VÀ BIỆN PHÁP PHÒNG TRỪ SINH
HỌC Ở VỤ XUÂN 2010 TẠI HÀ NỘI



LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP






Chuyên ngành: Bảo vệ thực vật
Mã số: 60.62.10

Người hướng dẫn khoa học: PSG.TS. NGÔ THỊ XUYÊN


HÀ NỘI - 2010
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ..........
i


LỜI CAM ðOAN


Tôi xin cam ñoan rằng mọi số liệu, kết quả sử dụng trong báo cáo này
hoàn toàn trung thực, chưa ñược sử dụng hoặc công bố trong bất kỳ công
trình nghiên cứu nào.
Tôi xin cam ñoan rằng mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này
ñã ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn ñã ñược chỉ rõ
nguồn gốc.

Hà Nội, ngày tháng năm 2010
Tác giả luận văn


Trần Thị Lợi
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ..........
ii


LỜI CẢM ƠN




ñược kết quả nghiên cứu này, ngoài sự cố gắng nỗ lực của bản thân,
tôi ñã nhận ñược rất nhiều sự giúp ñỡ của thầy cô, gia ñình, bạn bè.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc ñến PGS.TS Ngô Thị Xuyên ñã tận
tình hướng dẫn, chỉ bảo, giúp ñỡ tôi, truyền cho tôi kiến thức và kinh nghiệm
quý báu ñể tôi hoàn thành luận văn nghiên cứu khoa học này.
Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể các thầy cô trong bộ môn Bệnh cây-
khoa Nông học - trường ñại học Nông nghiệp Hà Nội ñã tạo ñiều kiện, giúp
ñỡ tôi trong thời gian thực hiện ñề tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn UBND xã ðặng Xá, Hợp tác xã ðặng Xá,
gia ñình cô Ngô Thị Kiệm, xã ðặng Xá – huyện Gia Lâm – TP Hà Nội ñã tạo
ñiều kiện và giúp ñỡ tôi trong quá trình thực hiện ñề tài ở ñịa phương.
Tôi xin cảm ơn gia ñình, bạn bè ñã luôn bên tôi, ñộng viên, khích lệ tôi
trong thời gian tôi thực hiện ñề tài này.
Hà Nội, ngày tháng năm 2010
Tác giả luận văn


Trần Thị Lợi


Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ..........
iii


MỤC LỤC

1. MỞ ðẦU...................................................................................................i
1.1. Tính cấp thiết của ñề tài...........................................................................1
1.2. Mục ñích, yêu cầu nghiên cứu của ñề tài .................................................2
1.2.1. Mục ñích...............................................................................................2
1.2.2. Yêu cầu.................................................................................................3
1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài..................................................3
1.3.1. Ý nghĩa khoa học..................................................................................3
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn. .................................................................................3
2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU...............................................4
2.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước. ...........................................................4
2.1.1. Cà chua chuyển gen..............................................................................4
2.1.2. Bệnh hỗn hợp giữa tuyến trùng nốt sưng và nấm. .................................7
2.1.3. Biện pháp sinh học phòng trừ bệnh hỗn hợp. ......................................10
2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước...........................................................15
2.2.1. Cà chua chuyển gen............................................................................15
2.2.2. Bệnh hỗn hợp giữa TTNS và nấm.......................................................18
2.2.3 Biện pháp phòng trừ bệnh....................................................................23
3. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..........27
3.1. ðối tượng,vật liệu, ñịa ñiểm và thời gian nghiên cứu.............................27
3.1.1 ðối tượng nghiên cứu ..........................................................................27
3.1.2 Vật liệu nghiên cứu..............................................................................27
3.1.3. ðịa ñiểm, thời gian nghiên cứu...........................................................27
3.2. Nội dung và phương pháp nghiên cứu ...................................................28
3.2.1. Phương pháp ñiều tra thu thập mẫu.....................................................28
3.2.2. Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm...............................28
3.2.3. Phương pháp nghiên cứu trong nhà lưới .............................................31
3.4. Các chỉ tiêu theo dõi và xử lí số liệu. ....................................................34
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ..........
iv


3.4.1 Chỉ tiêu theo dõi ..................................................................................34
3.4.2 Xử lí số liệu.........................................................................................35
4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN......................................36
4.1. Thành phần bệnh hại trên cây cà chua tại Hà Nội vụ xuân 2010 ...........36
4.2. Tình hình bệnh hỗn hợp giữa TTNS và nấm trên cà chua vụ xuân 2010 tại
Hà Nội..........................................................................................................42
4.2.1. Bệnh hỗn hợp giữa TTNS và nấm Rhizoctonia solani trên giống cà
chua ðại Minh Châu tại ða Tốn- Gia Lâm- Hà Nội. ....................................42
4.2.2. Bệnh hỗn hợp giữa TTNS và nấm Rhizoctonia solani trên một số giống
cà chua tại khu sản xuất rau an toàn Phúc Lợi- Long Biên- Hà Nội..............44
4.2.3. Bệnh hỗn hợp giữa TTNS và nấm Fusarium oxysporum trên giống cà
chua K002 và giống 62 Ấn ðộ tại ða Tốn- Gia Lâm- Hà Nội ......................46
4.2.4. Bệnh hỗn hợp giữa TTNS và héo rũ gốc mốc trắng tại ðặng Xá.........47
Gia Lâm- Hà Nội..........................................................................................47
4.3. Kết quả phòng trừ bệnh trên cà chua bằng chế phẩm sinh học ...............50
4.3.1. Thử nghiệm khả năng ñối kháng của vi khuẩn Bacillus filaris với một
số nấm, vi khuẩn gây bệnh ...........................................................................50
4.3.2. So sánh khả năng phòng trừ nấm Sclerotium rolfsii của Trichoderma
viride và Trichoderma harzianum.................................................................52
4.3.3. Kiểm tra sự có mặt của gen kháng ở thế hệ 2 bằng phương pháp PCR55
4.4. Các thí nghiệm trong nhà lưới................................................................57
4.4.1. Xác ñịnh mối tương quan giữa tuyến trùng nốt sưng Meloidogyne
incognita và nấm Sclerotium rolfsii trên giống cà chua DV 1234. ................57
4.4.2. Khảo sát mức ñộ nhiễm bệnh hỗn hợp của một số giống cà chua thường
và cà chua chuyển gen..................................................................................59
4.4.3. ðánh giá khả năng phòng trừ bệnh hỗn hợp giữa TTNS và nấm
Sclerotium rolfsii bằng Chitosan ở các nồng ñộ khác nhau...........................61
4.4.4. ðánh giá khả năng chống chịu bệnh hại của một số giống cà chua
chuyển gen và giống không chuyển gen trong ñiều kiện nhà lưới......................63
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ..........
v


4.4.5. Thử nghiệm khả năng phòng trừ bệnh hỗn hợp giữa TTNS và HRGMT
của một số chế phẩm sinh học. .....................................................................66
4.4.6. Nghiên cứu khả năng gây hại của bọ phấn Bemissia tabaci Genadius
trên dòng cà chua chuyển gen và giống không chuyển gen...........................69
4.5. Thí nghiệm ngoài ñồng ruộng................................................................71
4.5.1. Khả năng phòng trừ bệnh khi sử dụng chế phẩm sinh học LEC trên một
số giống cà chua trồng phổ biến ...................................................................71
4.5.2. ðánh giá năng suất ñạt ñược trên giống cà chua DV987 khi sử dụng
biện pháp phòng trừ sinh học........................................................................73
5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................77
5.1. Kết luận.................................................................................................77
5.2. ðề nghị..................................................................................................78
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................78
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ..........
vi


DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 4.1. Thành phần bệnh hại trên cây cà chua vụ xuân.............................37
năm 2010 tại Hà Nội.....................................................................................37
Bảng 4.2. Diễn biến bệnh hỗn hợp giữa TTNS và nấm Rhizoctonia solani trên
giống cà chua ðại Minh Châu tại ða Tốn- Gia Lâm- Hà Nội. ......................43
Bảng 4.3. Diễn biến bệnh hỗn hợp giữa TTNS và nấm Rhizoctonia solani trên
một số giống cà chua tại Phúc Lợi- Long Biên- Hà Nội................................45
Bảng 4.4. Diễn biến bệnh hỗn hợp giữa TTNS và bệnh héo vàng trên giống cà
chua K002 và giống 62 Ấn ðộ tại ða Tốn – Gia Lâm ..................................46
Bảng 4.5. Diễn biến bệnh hỗn hợp với TTNS và HRGMT trên giống cà chua
HT 42 vụ xuân 2010 tại ðặng Xá – Gia Lâm – Hà Nội. ...............................48
Bảng 4.6. Khả năng ñối kháng của Bacillus filaris với một số nấm, vi khuẩn
gây bệnh.......................................................................................................50
Bảng 4.7. So sánh khả năng phòng trừ nấm Sclerotium rolfsii của
Trichoderma viride và Trichoderma harzianum ...........................................52
Bảng 4.8. Khả năng nhiễm bệnh hỗn hợp TTNS và HRGMT trên giống DV
1234 với các ngưỡng lây nhiễm khác nhau...................................................57
Bảng 4.9. Mức ñộ nhiễm bệnh hỗn hợp trên các giống cà chua trồng phổ biến
và giống chứa gen kháng ..............................................................................60
Bảng 4.10. ðánh giá hiệu lực phòng trừ bệnh hỗn hợp giữa TTNS và
HRGMT của chế phẩm sinh học Chitosan ở các nồng ñộ khác nhau. ...........62
Bảng 4.11. Thành phần bệnh hại trên một số dòng cà chua chuyển gen và
không chuyển gen vụ xuân năm 2010...........................................................64
Bảng 4.12. Hiệu lực phòng trừ bệnh hỗn hợp giữa M. incognita và nấm
Sclerotium rolfsii bằng 1 số chế phẩm sinh học trên giống DV1234.............66
Bảng 4.13. Hiệu lực phòng trừ bệnh hỗn hợp giữa M. incognita và nấm
Sclerotium rolfsii bằng 1 số chế phẩm sinh học trên dòng Hypsys #78.........67
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ..........
vii


Bảng 4.14. Diễn biễn mật ñộ bọ phấn Bemissia tabaci Genadius trên giống cà
chua thường và các dòng cà chua chuyển gen...............................................69
Bảng 4.15. Một số bệnh hại chính trên ruộng cà chua thí nghiệm tại ðặng Xá
– Gia Lâm – Hà Nội .....................................................................................72
Bảng 4.16. Năng suất các giống cà chua trên ruộng thí nghiệm....................73
tại ðặng Xá – Gia Lâm – Hà Nội..................................................................73
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ..........
viii


DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

Hình 4.1. Triệu chứng bệnh TTNS ............................................................... 41
Hình 4.2. TTNS tuổi 2.................................................................................. 41
Hình 4.3. Triệu chứng bệnh xoăn vàng ngọn cà chua ................................... 41

Hình 4.4. Triệu chứng bệnh HRGMT........................................................... 41

Hình 4.5. Triệu chứng bệnh lở cổ rễ ............................................................. 41

Hình 4.6. Triệu chứng bệnh ñốm vòng ......................................................... 41

Hình 4.7. ðồ thị diễn biễn bệnh hỗn hợp giữa TTNS và LCR trên giống ðại
Minh Châu tại ða Tốn – Gia Lâm ................................................................ 43

Hình 4.8. Diễn biến bệnh hỗn hợp giữa TTNS và bệnh héo vàng trên giống
cà chua K002 và giống 62 Ấn ðộ tại ða Tốn – Gia Lâm.............................. 47

Hình 4.9. ðồ thị diễn biến bệnh hỗn hợp với TTNS và HRGMT trên giống cà
chua HT 42 vụ xuân 2010 tại ðặng Xá – Gia Lâm – Hà Nội........................ 49

Hình 4.10. Ruộng ñiều tra tại ða Tốn........................................................... 49

Hình 4.11. Ruộng ñiều tra tại Phúc Lợi ........................................................ 49

Hình 4.12. Ruộng nhiễm bệnh HH giữa TTNS và héo vàng tại ða Tốn........ 49

Hình 4.13. Triệu chứng bệnh HH giữa TTNS và HRGMT ........................... 49

Hình 4.14, 4.15. Phản ứng sinh hóa của vi khuẩn Bacillus filaris ................. 51

Hình 4.16. Khả năng ñối kháng của B. filaris với nấm S. rolfsii ................... 51

Hình 4.17. So sánh hiệu lực phòng trừ S. rolfsii của T. viride và T.
harzianum .................................................................................................... 54

Hình 4.18. Hiệu lực phòng trừ S. rolfsii của T. viride và T. harzianum......... 54

Hình 4.19. Thí nghiệm trên các dòng cà chua chuyển gen ............................ 56

Hình 4.20. Phản ứng PCR phát hiện gen Hypsys. ......................................... 56

Hình 4.21. Tương quan giữa lượng nấm S.rolfsii và tỉ lệ bệnh hỗn hợp........ 58

Hình 4.22. Tương quan giữa số lượng tuyến trùng lây nhiễm ban ñầu và tỉ lệ
bệnh hỗn hợp................................................................................................ 58
Hình 4.23 Bệnh hỗn hợp TTNS và HRGMT trên giống DV987................... 60

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ..........
ix


Hình 4.24 Bệnh hỗn hợp TTNS và HRGMT trên dòng Hypsys # 78 ............ 60

Hình 4.25 Một số sâu bệnh hại trên cà chua trong nhà lưới .......................... 65

Hình 4.26. Các giống cà chua chuyển gen và không chuyển gen dùng trong thí
nghiệm ......................................................................................................... 68

Hình 4.27. ðồ thị diễn biễn mật ñộ bọ phấn Bemissia tabaci Genadius trên
giống cà chua thường và các dòng cà chua chuyển gen ................................70
Hình 4.28. Triệu chứng bọ phấn gây hại trên giống cà chua chuyển gen ...... 71

Hình 4.29. Triệu chứng bọ phấn gây hại trên giống cà chua thường ............. 71

Hình 4.30. Làm giàn cà chua ........................................................................ 75

Hình 4.31. Giống DV1234............................................................................ 75

Hình 4.32. Giống DVS95 ............................................................................. 75

Hình 4.33. Giống Lai số 2 ............................................................................ 75

Hình 4.34. Giống DV 987............................................................................. 75

Hình 4.35. Ruộng cà chua TN ...................................................................... 75

Hình 4.36 Hội thảo nghiệm thu mô hình tại ðặng Xá ..................................76
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ..........
x


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

TTNS: Tuyến trùng nốt sưng
LCR: Lở cổ rễ
HV: Héo vàng
HH: Hỗn hợp
HLPT: Hiệu lực phòng trừ
TLB: Tỷ lệ bệnh
TT2: Tuyến trùng tuổi 2


Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ............
1


1. MỞ ðẦU

1.1. Tính cấp thiết của ñề tài.
Rau là một mặt hàng không thể thiếu trong ñời sống hàng ngày của con
người. Trong rất nhiều loại rau ñang ñược trồng hiện nay thì cà chua
(Lycopersicon esculentum Mill) là loại rau có giá trị kinh tế cao ñược trồng ở
nhiều nơi trên thế giới cũng như ở Việt Nam. Cà chua có nguồn gốc từ Nam
Mỹ, là loại quả thường dùng của thổ dân nơi ñây. ðến khi người Tây Ban
Nha xâm chiếm Nam Mỹ, họ ñã ñem cà chua về châu Âu vào khoảng những
năm 1500 và sau ñó là ñem ñến Philipines. Cho ñến ngày nay cà chua ñã có
mặt trên khắp thế giới và ñược sử dụng rộng rãi trong bữa ăn. Những quốc gia
có sản lượng cà chua lớn nhất thế giới là Hoa Kỳ, Trung Quốc, Thổ Nhĩ Kỳ,
Italia và Ấn ðộ.
Cà chua là nguồn cung cấp vitamin A và C phong phú nhất. Ngoài
vitamin, trong cà chua còn có rất nhiều dưỡng chất quan trọng khác như chất
xơ, betacaroten, lycopen, sắt, magie, kali, phốt pho...vv. Cà chua chứa rất ít
chất béo no, ít cholestrol và natri.
Ngoài ra, cà chua còn có ý nghĩa hết sức to lớn trong cơ cấu luân canh,
xen canh cây trồng, tăng hiệu quả sử dụng ñất, tăng thu nhập trên một ñơn vị
diện tích của nông dân. Cho tới nay, cà chua ñang ñược trồng với diện tích
khá lớn. Ở Việt Nam, diện tích là 17.874 ha, chủ yếu ở các tỉnh ñồng bằng
sông Hồng và Lâm ðồng. Chúng ta ñang từng bước hình thành những vùng
chuyên canh sản xuất cà chua với số lượng lớn như Hà Nội, Hưng Yên, Hải
Dương, Hải Phòng, Bắc Ninh, Lâm ðồng...
Cùng với sự gia tăng về diện tích và quy mô sản xuất thì vấn ñề sâu bệnh
hại cũng không ngừng gia tăng. Theo thống kê của CABI (2005) [1], hiện có
khoảng 499 loài dịch hại gây hại trên cà chua. Sâu bệnh làm giảm năng suất,
chất lượng sản phẩm, tăng chi phí sản xuất do sử dụng thuốc trừ sâu bệnh.
Trên cà chua thường xuyên xuất hiện các loại bệnh như mốc sương, héo vàng,
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ............
2


héo rũ gốc mốc trắng, bệnh do virus, héo xanh, tuyến trùng nốt sưng...Thực
tế cho thấy, trên ñồng ruộng hiếm khi xuất hiện từng bệnh riêng lẻ, mà xuất
hiện theo nhóm gồm nhiều nguyên nhân. Tuy nhiên, bệnh hỗn hợp giữa tuyến
trùng nốt sưng và nhóm bệnh héo do nấm là nhóm bệnh gây thiệt hại ñáng kể.
Biện pháp hoá học ñược sử dụng nhiều trong phòng trừ bệnh hại, song dư
lượng thuốc bảo vệ thực vật có thể gây ảnh hưởng ñến sức khoẻ con người.
Hiện nay, xu hướng sử dụng các giống cà chua kháng bệnh và sử dụng biện
pháp sinh học trong phòng trừ dịch bệnh ñã ñược áp dụng rộng rãi, nhằm hạn
chế sử dụng thuốc bảo vệ thực vật, ñảm bảo an toàn thực phẩm. Ở Việt Nam,
việc sử dụng các giống cà chua chuyển gen kháng sâu bệnh vẫn còn hạn chế
do các nghiên cứu chưa ñược tiến hành ñầy ñủ, những hiểu biết về cây trồng
chuyển gen còn thiếu. Việc khảo sát khả năng chống chịu bệnh hỗn hợp giữa
tuyến trùng nốt sưng và nấm của một số giống cà chua, thử nghiệm khả năng
phòng chống bệnh của một số chế phẩm sinh học là yêu cầu quan trọng nhằm
tạo vật liệu khởi ñầu ñể lai tạo giống chống chịu sâu bệnh, cung cấp thông tin
cho công tác phòng trừ bệnh hại cà chua. Xuất phát từ tình hình thực tiễn trên,
ñược sự phân công của Bộ môn Bệnh cây, Khoa Nông học, Trường ðại học
Nông nghiệp Hà Nội, dưới sự hướng dẫn của PGS.TS. Ngô Thị Xuyên, chúng
tôi tiến hành nghiên cứu ñề tài:
“Nghiên cứu tính chống chịu bệnh hỗn hợp nấm-tuyến trùng nốt sưng
trên cà chua và biện pháp phòng trừ sinh học ở vụ xuân 2010 tại Hà Nội”.
1.2. Mục ñích, yêu cầu nghiên cứu của ñề tài
1.2.1 Mục ñích
- ðiều tra tình hình bệnh hại trên các giống cà chua trồng phổ biến ở vụ
xuân năm 2010 tại Hà Nội.
- Nghiên cứu tính chống chịu của 1 số dòng cà chua chuyển gen và giống
không chuyển gen với bệnh hỗn hợp do nấm, tuyến trùng và tác dụng của các
chất kích kháng trong việc tăng cường khả năng kháng, từ ñó làm cơ sở cho
việc phòng trừ sinh học trên cà chua.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ............
3


1.2.2. Yêu cầu
- Tiến hành ñiều tra tình hình bệnh hại, thu thập mẫu bệnh trên ñồng
ruộng ở Hà Nội. Xác ñịnh mức ñộ phổ biến và gây hại của bệnh gây ra trên
các giống cà chua hiện ñang trồng phổ biến vào vụ xuân 2010.
- Phân lập mẫu bệnh, nuôi cấy trên môi trường nhân tạo nhằm thu ñược
mẫu bệnh thuần.
- Kiểm tra sự xuất hiện của gen kháng ở thế hệ 2 bằng phương pháp PCR.
- Lây nhiễm bệnh, ñánh giá tính chống chịu của các giống có xử lí và
không xử lí chất kích kháng.
- Thử nghiệm khả năng phòng trừ bệnh của các chế phẩm sinh học.
1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài.
1.3.1. Ý nghĩa khoa học.
- Kết quả nghiên cứu góp phần tìm hiểu một số bệnh hại chính trên cà
chua, thử nghiệm về khả năng kháng bệnh hỗn hợp giữa tuyến trùng nốt sưng
và nấm của một số dòng cà chua chuyển gen kháng và giống trồng phổ biến,
làm cơ sở ñề xuất vật liệu khởi ñầu cho công tác chọn tạo giống kháng.
- Cung cấp những dẫn liệu khoa học về các biện pháp sinh học phòng
trừ bệnh hỗn hợp giữa tuyến trùng nốt sưng và nấm.
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn.
- Các kết quả nghiên cứu ñược dùng làm cơ sở ñể áp dụng các biện
pháp phòng trừ sinh học với bệnh hỗn hợp giữa tuyến trùng nốt sưng và nấm.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ............
4


2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU

2.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước.
2.1.1. Cà chua chuyển gen.
Sinh vật biến ñổi gen (Genetically Modified Organism - GMO) là
những sinh vật ñược thay ñổi vật liệu di truyền (ADN) bằng công nghệ sinh
học hiện ñại, hay còn gọi là công nghệ gen. Cây trồng biến ñổi gen ñã mang
lại nhiều lợi ích về kinh tế, môi trường cho nông dân trên thế giới. Sử dụng
giống cây trồng chuyển gen kháng sâu bệnh ñang là xu hướng chính trong
việc phòng trừ sâu bệnh. Năm 1994, giống cà chua Calgene chuyển gen chín
chậm trở thành cây chuyển gen ñầu tiên ñược sản xuất và tiêu thụ ở các nước
công nghiệp. Từ ñó tới nay ñã có thêm một số quốc gia trồng cây chuyển gen
làm tăng hơn 20 lần diện tích cây chuyển gen trên toàn thế giới.
Trong chuyển gen cà chua, phương pháp tiêm quả và nhúng hoa ñã
ñược nghiên cứu từ nhiều năm nay. Chủng Agrobacterium tumefaciens EHA
105 chứa 1 trong 3 cấu trúc pROKIIAP1GUSint chứa gen Apetala 1 (AP1),
pROKIILFYGUSint chứa gen LEAFY, hoặc p35SGUSint chứa gen β -
glucuronidase (GUS) ñược sử dụng ñể chuyển gen thực vật và thu ñược nhiều
kết quả như mong muốn của nhiều nhà khoa học. ðối với chuyển gen qua
tiêm quả, không có ảnh hưởng nào ñáng kể (p<0.05) ñược quan sát. Tần số
chuyển gen cao nhất thu ñược sau 48h xâm nhiễm ñối với quả cà chua với tế
bào vi khuẩn chứa 1 trong 3 cấu trúc trên, tần số chuyển gen là 17%, 19%, và
21% ñối với cấu trúc gen AP1, LFY, và GUS ñược quan sát. Cũng theo
nghiên cứu này, ñộ thành thục của quả ảnh hưởng ñến tần số chuyển gen.
Những quả chín ñỏ cho tần số chuyển gen cao hơn quả còn xanh theo thứ tự
là 40%, 35%, and 42% ñối với cấu trúc gen AP1, LFY, và GUS. ðối với
phương pháp chuyển gen bằng nhúng hoa, cấu trúc gen GUS cho tần số gen
chuyển cao hơn cấu trúc AP1 và LFY, do ñó gợi ý về tác dụng ức chế có thể
có của gen nở hoa ñược nghiên cứu. Hoa ñược chuyển gen trước khi thụ phấn
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ............
5


cho tần số chuyển gen cao hơn, 12% ñối với cấu trúc LFY và 23% ñối với cấu
trúc GUS (p<0,05). Mặc dù không có gen chuyển nào ñược quan sát ở cấu
trúc AP1. Tất cả những phần chuyển gen tích cực GUS ñược phân tích bằng
PCR và ñược xác thực bằng sự tồn tại của gen chuyển. So với cây ñối chứng,
các cây chuyển gen mang cả gen chuyển AP1 và FLY ra hoa sớm và có ñặc
ñiểm hình thái khác biệt (Abida Yasmeen, 2008) [23].


Cà chua chuyển gen Tobacco Chi-I và Glu-I cho hiệu quả kháng nấm
rõ rệt. Sau khi xâm nhiễm với Fusarium oxysporum f.sp. lycopersici, hai dòng
cà chua chuyển gen kháng giảm tỉ lệ bệnh từ 36-58%. Hai dòng cà chua này
hồi phục rất nhanh sau khi nhiễm bệnh, trong khi những cây cà chua dạng dại
bị chết (Erik Jongedijk, 1995) [32].

Theo Xiang-Quian Li và các tác giả khác (2007) [63], cây cà chua
chuyển gen cry6A Bt có tính kháng tốt hơn ñối với tuyến trùng nốt sưng
M.incognita. Các nhà nghiên cứu ñại học California ñã thử hai gen cry6A,
một gen ñược chuyển ñổi không có chứa codons (bộ 3 cặp DNA mã hoá một
amino axit) không phổ biến trong thực vật và một gen khác ñược thay ñổi ñể
chỉ bao gồm codon cho mỗi amino axit dựa trên các nghiên cứu về cây cỏ linh
lăng Arabidopsis. Các nhà nghiên cứu cho biết sự sinh sản của tuyến trùng nốt
sưng giảm 4 lần khi gen cry6A biểu hiện trong cây. Họ ñề xuất rằng gen
cry6A có thể ñược xếp chồng trong các giống cây trồng mang các ñặc tính
kháng tuyến trùng nốt sưng khác.
Mới ñây các nhà nghiên cứu tại ðại học Victoria ñã tạo ñược cà chua
mang gen tạo ñộc chất của ếch giúp cây cà chua có thể kháng bệnh, hoạt chất
này có tên là dermaseptin B1. Các nhà nghiên cứu cho thấy rằng một dạng
tương cận tổng hợp của dermaseptin B1 có thể kìm hãm sự sinh trưởng của
các loại nấm gây bệnh thực vật như Alternaria, Cercospora, Fusarium,
Phytophthora, Pythium, Rhizoctonia, Verticillium, và cả loài vi khuẩn
Erwinia carotovora. Các nhà nghiên cứu ñã hiệu chỉnh cây cà chua ñể sản
xuất ñộc chất nói trên và ñặt các cây này trong ñiều kiện dễ dàng bị vi sinh vật
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ............
6


tấn công. Kết quả cho thấy gen chèn vào ñã thể hiện một phổ kháng khuẩn với
hoạt lực cao (Milan O. et al, 2005) [42].
Năm 2007, các nhà khoa học tại Trung tâm chuyển gen thực vật (ðại
học California, Riverside) ñã chuyển gen SlpreproHypSys dưới sự ñiều khiển
của promoter 35S CaMV. Các phân tích biểu hiện gen cho thấy nhiều dòng cà
chua chứa cấu trúc trong ñó kích hoạt sự biểu hiện của gen mã hóa protein PI
(protease inhibitor), một protein hình thành nhằm phản ứng lại các tổn thương
cơ học của cây cũng như tổn thương do côn trùng (Narvaez – Vasquez et al,
2007) [44]. Tuy nhiên, cho tới nay chưa có một nghiên cứu nào ñược thực
hiện nhằm ñánh giá tính kháng thông qua các peptid Hypsys ñối với các côn
trùng gây hại trên cà chua.
Vì các peptide tín hiệu như systemin và Hypsys liên quan ñến phản ứng
kháng thông qua ñường hướng JA (jamonic acid) nên rất có thể cây cà chua
mang gen mã hóa các peptide này cũng kháng ñược các tác nhân gây bệnh
thuộc nhóm hoại dưỡng (necrotroph) như Rhizoctonia và Sclerotium là các
tác nhân gây bệnh quan trọng trên cà chua.
Kết quả nghiên cứu của nhiều nhà khoa học ở các nước nhiệt ñới sử
dụng 74 giống cà chua chống chịu bệnh TTNS (M. incognita, M. javanica)
cho kết quả ở cả 3 mức: kháng, kháng vừa và rất kháng, ngưỡng gây hại kinh
tế là 2-100 tuyến trùng tuổi 2/100g ñất (Netscher & Sikora, 1993) [45].
Gen từ nấm ñối kháng là nguồn cải thiện tính kháng của cây trồng với
bệnh cây. Lần ñầu tiên, tính kháng bệnh cây ở thực vật chuyển gen ñược cải
thiện bằng cách chèn 1 gen từ nấm ñối kháng. Gen mã hóa endochitinase
kháng nấm bệnh từ nấm ñối kháng Trichoderma harzianum ñược chuyển vào
cà chua và khoai tây. Gen nấm thu ñược từ nhiều mô cây khỏe khác nhau có
sự biểu hiện cao. Sự khác nhau chủ yếu trong hoạt ñộng của endokitinase
ñược phát hiện trong các cây chuyển gen. Dòng chuyển gen có tính kháng cao
hoặc kháng hoàn toàn với bệnh trên lá Alternaria alternate, A. solani,
Botrytis cinerea, và bệnh nấm ñất Rhizoctonia solani. Tính kháng cao và phổ
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ............
7


kháng rộng thu ñược từ gen chitinase ñơn của Trichoderma vượt qua tính
kháng của gen chitinnase từ thực vật hoặc vi khuẩn. Những kết quả này chứng
minh nguồn gen phong phú từ nấm ñối kháng có thể ñược sử dụng ñể phòng
trừ bệnh hại thực vật (Matteo Lorito, 1998) [41].
Nấm ký sinh và nấm ñối kháng ñược nghiên cứu như là chất bổ sung
hoặc thay thế các thuốc trừ sâu hóa học trong phòng trừ bệnh nấm. Việc chọn
lọc các chủng và biến ñổi di truyền ñược ñưa ra ñối với 1 số isolate nấm có
hiệu quả như thuốc trừ nấm trong ñiều kiện nuôi cấy.
2.1.2. Bệnh hỗn hợp giữa tuyến trùng nốt sưng và nấm.
Nấm Sclerotium rolfsii Sacc. ñược Rolfs phát hiện và nghiên cứu ñầu
tiên vào năm 1892 trên cây cà chua. Những phát hiện sau ñó chứng minh nấm
có khả năng gây hại trên các cây trồng khác như củ cải ñường, lạc, cà rốt.
Các loài nấm Sclerotium có sự khác nhau nhiều về hình thái nhưng
chúng có ñặc ñiểm chung là ñều hình thành hạch nấm với kích thước khác
nhau, màu sắc từ nâu sáng ñến nâu ñen (Punja và Rahe, 1992) [51]. Nấm
Sclerotium thuộc lớp nấm ñảm (Basidiomycetes) (Punja và Grogan, 1981)
[50]. Trong nhóm nấm này thì nấm S. rolfsii Sacc ñược biết ñến là loài nấm
có phổ kí chủ khá rộng ngoài tự nhiên và là nguồn bệnh gây hại lớn cho cây
trồng (Anycook, 1966) [25].
Theo Stephen và cộng sự thuộc ðại học Hawaii (2000) [55], trên thế
giới ñã nghiên cứu, xác ñịnh ñược phạm vi ký chủ của nấm Sclerotium rolfsii
Sacc. với ít nhất 500 loài cây trồng thuộc 100 họ thực vật. Những cây ký chủ
mẫn cảm nhất với bệnh bao gồm: Họ cà (cà chua, khoai tây, cà pháo...), họ
hoa thập tự (cải bắp, súp lơ trắng, súp lơ xanh, cải dầu), họ ñậu ñỗ (ñậu tương,
lạc, ñậu xanh), họ bầu bí (dưa chuột, dưa hấu, bí ñao, bí ngô).
Nấm S. rolfsii có thể sinh trưởng phát triển và tấn công vào bộ phận cây
sát mặt ñất. Trước khi nấm xâm nhập vào mô ký chủ, chúng sản sinh tản nấm
trên bề mặt gốc thân, quá trình tấn công có thể mất từ 2-10 ngày (Townsend
và Willetts, 1954) [61].
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ............
8


Trong số các loài tuyến trùng hại thực vật thì tuyến trùng nốt sưng gây
bệnh có ý nghĩa kinh tế trên thế giới. Tuyến trùng Meloidogyne incognita
Kofoid et White, 1999/Chitwood, 1949 là loài tuyến trùng nội kí sinh rễ thuộc
giống Meloidogyne họ Meloidogynidae, bộ Tylenchida. Tuyến trùng nốt sưng
Meloidogyne xâm nhiễm cũng kéo theo xâm nhập của vi khuẩn, nấm, virus
làm giảm năng suất cây trồng. Tuyến trùng là tác nhân gây vết thương cơ giới
tạo ñiều kiện cho nấm ñất phụ thuộc nhiều vào các giai ñoạn sinh trưởng và
phát triển của cây trồng, chúng có thể xâm nhập trực tiếp vào ñầu rễ sinh
trưởng của cây trồng (Doncaster & Seymour, 1973) [31].
Bệnh hỗn hợp hại cây trồng ñược biết ñến trong thời gian dài bởi mối
quan hệ giữa cây kí chủ, nguyên nhân gây bệnh và các yếu tố môi trường
quyết ñịnh sự nhiễm bệnh trên các giống cây trồng khác nhau. Các loài nấm,
vi khuẩn ñất thường kết hợp với tuyến trùng cùng gây bệnh trong cùng một
ñiều kiện ngoại cảnh làm cây trồng nhiễm bệnh hỗn hợp nghiêm trọng, dẫn
tới giảm năng suất, cây chết không cho thu hoạch. Tuyến trùng nốt sưng
Meloidogyne spp. là một trong những loài tuyến trùng nhiệt ñới xuất hiện và
giữ vai trò quan trọng thúc ñẩy các loài vi sinh vật ñất xâm nhiễm và gây
bệnh nặng hơn trên rất nhiều loài cây trồng và phổ biến ở nhiều nước trồng cà
chua trên thế giới. Trong nhiều trường hợp, tuyến trùng nốt sưng như
Meloidogyne spp. cũng như các loài tuyến trùng nội kí sinh (Rotylenchulus
spp., Pratylenchus spp.) và ngoại kí sinh (Xiphinema spp., Longidorus spp.)
luôn kết hợp với một số loài nấm ñất gây hại trên cây rất phổ biến, trở thành
bệnh hỗn hợp gây thiệt hại ñáng kể (Evans & Haydock, 1993) [33].
Mối quan hệ giữa tuyến trùng nốt sưng với một số bệnh hại khác trên
cây trồng biểu hiện khi cả 2 tác nhân cùng xuất hiện gây bệnh thì cây trồng bị
bệnh rất nặng, bị huỷ diệt nhanh chóng và tuyến trùng nội kí sinh không di
ñộng (Meloidogyne spp.) giữ vai trò quyết ñịnh mối quan hệ cùng gây bệnh
ñó (Pitcher, 1978) [47].
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ............
9


Ngoài tác ñộng gây hại chính tạo vết thương cơ giới, tuyến trùng còn
tạo ñiều kiện thúc ñẩy nhanh quá trình xâm nhập, kí sinh và phát triển của
nấm làm tăng mối quan hệ gây bệnh và khả năng mẫn cảm của cây trồng. Sự
phân giải các axitamin của hệ thống men tuyến trùng rất phù hợp cho sự phát
triển của nấm bệnh, thu hút nấm bệnh xâm nhập qua các rễ sinh trưởng. ðồng
thời trong quá trình thực hiện kí sinh vào rễ cây trồng nấm S. rolfsii xâm nhập
tốt hơn khi có sẵn vết thương do tuyến trùng gây ra và quá trình kí sinh gây
bệnh của nấm ñã thúc ñẩy những thay ñổi sinh hoá xảy ra trong tế bào thực
vật qua quá trình sử dụng thức ăn của TTNS, vì vậy cây bị bệnh suy yếu
nhanh chóng (Inagaki & Powell, 1969) [37].
Khi tuyến trùng nốt sưng tồn tại cùng với các nguyên nhân gây bệnh
khác thì làm cho cây héo và chết rất nhanh. Kết quả nghiên cứu của Porter và
Powell (1967) [48] ñã chỉ ra rằng giống thuốc lá chống ñược bệnh héo do nấm
Fusarium oxysporum Schlect. nhưng khi ñã bị nhiễm TTNS thì cũng bị nhiễm
loại nấm này chỉ sau 2 tuần lây. Khi lây bệnh với nấm F. oxysporum sau khi
lây M. incognita 3 tuần và 3 tuần tiếp theo thì lây nấm Alternaria tenuis làm
70% số lá bị bệnh và làm giống này trở lên mẫn cảm với nấm A. tenuis cùng
với TTNS M. incognita (Powell và Batten, 1971) [49]. TTNS cũng là nguyên
nhân dẫn ñến bệnh héo rũ khoai tây cùng với vi khuẩn Pseudomonas
solanacerum Smith ở vùng Lima Perum (Hooker, 1981) [36].
Bệnh hỗn hợp giữa tuyến trùng nốt sưng M. incognita và nấm F.
oxysporum gây giảm năng suất ñáng kể trên cây ñậu xanh Vigna radiate.
(Akhtar Haseeb, 2005) [24].
Bệnh hỗn hợp giữa TTNS và nấm Fusarium trên cà phê ñược phát hiện
lần ñầu tiên năm 1974 tại Costa Rica. Bệnh chủ yếu do loài tuyến trùng nốt
sưng Meloidogyne arabicida và nấm F. oxysporum gây ra, ngoài ra còn phát
hiện cả loài tuyến trùng M. exigua. Chúng gây ra triệu chứng cây giảm sút
chiều cao và phần vỏ sát mặt ñất bị bần hoá (Bertrand et al, 2000) [26].
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ............
10


Nhiều nghiên cứu kết luận bệnh hỗn hợp gây bệnh trên cây trồng không
chỉ biểu hiện triệu chứng ñặc trưng ra bên ngoài, nó còn phụ thuộc vào mối
quan hệ phức tạp giữa cây kí chủ, vi sinh vật và ñiều kiện môi trường phổ
biến, ñặc biệt với các loài vi sinh vật ñất, chúng phát triển nhanh cùng trong
một ñiều kiện với các vi sinh vật khác. Vấn ñề này cũng ñược Wallace (1978)
nghiên cứu và cho kết quả xác ñáng, ông chú trọng nghiên cứu mối quan hệ
giữa tuyến trùng và vi sinh vật ñất gây bệnh hỗn hợp.
2.1.3. Biện pháp sinh học phòng trừ bệnh hỗn hợp.
Trên thế giới, nhiều tác giả ñã nghiên cứu và tích lũy với một số lượng
khá lớn những kết quả thí nghiệm và thực nghiệm về việc sử dụng các vi sinh
vật ñối kháng (nấm, vi khuẩn,…) trong phòng chống bệnh hại cây trồng, nhất
là nhóm bệnh hại có nguồn gốc trong ñất (nấm, vi khuẩn, tuyến trùng,…).
Việc ứng dụng biện pháp sinh học phòng chống bệnh hại cây trồng giữ vai trò
ñặc biệt quan trọng trong chiến lược phòng trừ tổng hợp bệnh hại cây trồng.
Biện pháp sinh học phòng trừ nấm S. rolfsii cũng ñược áp dụng và
bước ñầu ñem lại hiệu quả. Hiện nay nhiều nước trên thế giới ñã và ñang
nghiên cứu, ứng dụng một loài nấm ñối kháng Trichoderma sp., có khả năng
ức chế, cạnh tranh, tiêu diệt ñược nhiều loài nấm hại cây trồng.
Trên thế giới người ñầu tiên có ý ñịnh sử dụng nấm Trichoderma ñối
kháng với nấm gây bệnh hại cây trồng là Weindling vào ñầu thập kỷ 30. Nấm
Trichoderma thuộc bộ Hyphales, lớp nấm bất toàn (Fungi inperfect), trong ñó
có 3 chủng ñược nghiên cứu và sử dụng nhiều nhất là Trichoderma viride,
Trichoderma harzianum, Trichoderma hamatum. Nấm Trichoderma là loại
nấm bán hoại sinh trong ñất, trong tàn dư cây trồng (Saito, 1962) [54]. Cơ chế
ñối kháng của nấm Trichoderma với nấm gây bệnh hại cây trồng chủ yếu là
cơ chế ký sinh, tiêu diệt sợi nấm (Inbar, 1996) [38] hay cơ chế kháng sinh, cơ
chế cạnh tranh. Nấm Trichoderma sinh ra một số chất kháng sinh như:
Gliotoxin, Viridin, U-21693, Trichoderlin và Dermalin. Các chất kháng sinh
bay hơi và không bay hơi do nấm Trichoderma tiết ra ñều ức chế sự phát triển
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ............
11


sợi nấm của nấm gây bệnh nhưng với mức ñộ khác nhau. Nấm Trichoderma
có thể sinh ra những loại men gây suy biến thành sợi nấm gây bệnh cây như
men chitinase (Chet et al, 1981) [28].
Khả năng phòng chống tuyến trùng bằng biện pháp sinh học như sử
dụng các loài vi sinh vật (nấm, virus, vi khuẩn), tảo, amip, ve bét, côn trùng,
tuyến trùng ký sinh và tuyến trùng ăn thịt ñã ñược sử dụng từ lâu và có ý
nghĩa lớn trong sản xuất nông nghiệp trên thế giới. Tuy nhiên, trong thực tế
nếu cây trồng xuất hiện nhiều tác nhân gây bệnh cùng một thời ñiểm hay còn
gọi là bệnh hỗn hợp (tuyến trùng và nấm, tuyến trùng và bệnh vi khuẩn hoặc
virus…) thì biện pháp phòng trừ sinh học gặp rất nhiều khó khăn.
Akhtar Haseeb (2005) [24] nghiên cứu trong ñiều kiện ô thí nghiệm ñể
xác ñịnh hiệu quả so sánh của carbofuran nồng ñộ 1 mg a.i./kg ñất, bavistin 1
mg a.i./kg, bột hạt cây neem (Azadirachta indica) 50 mg/kg ñất, nấm xanh
(Trichoderma harzianum) 50 ml/kg ñất, vi khuẩn rễ (Pseudomonas
fluorescens) ở 50 ml/kg ñất với bệnh hỗn hợp TTNS Meloidogyne incognita
và nấm Fusarium oxysporum trên cây ñậu xanh, Vigna radiata cv ML-1108.
Kết quả cho thấy carbofuran và bột hạt A. indica làm tăng sinh trưởng của cây
trồng và năng suất có ý nghĩa hơn so với bavistin và P. fluorescens.
Carbofuran có hiệu quả cao với tuyến trùng và bavistin có hiệu quả với nấm,
A. indica có hiệu quả với cả 2 bệnh.
Swapan (2002) [58]

cho rằng T. harzianum có tác dụng như một chất
bao phủ hạt, phòng trừ bệnh hỗn hợp giữa tuyến trùng nốt sưng và nấm
Fusarium oxysporum f.sp. radicis –lycopersici, tăng sinh trưởng của cây con,
tăng năng suất cà chua. Những ô thí nghiệm xử lí T. harzianum tỉ lệ bệnh
giảm và năng suất tăng 26% so với ñối chứng.
Năm 1985 hai nhà khoa học người Mỹ là Albercheim và Davill ñã ñi
kết luận rằng oligosaccharide là nhóm chất ñiều hòa sinh trưởng thực vật.
Nhiều công trình nghiên cứu sau ñó cũng xác nhận rằng oligosaccharide
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ............
12


không những có hiệu ứng tăng trưởng mà còn tạo ra cho cây khả năng kháng
bệnh bằng cách tạo ra các kháng sinh thực vật hay còn gọi là Phytoalexin.
Trong thực vật các oligosaccharide là các chất truyền tín hiệu ñể ñưa ra
các thông ñiệp ñiều hòa quá trình sinh trưởng, phát triển và chống nhiễm bệnh
trong cây trồng. Trong nhiều công trình nghiên cứu về hoạt tính sinh học của
oligosaccharide trên thực vật ñó cho thấy, chúng không những có khả năng
thúc ñẩy sự tăng trưởng ở thực vật mà còn có dụng thúc ñẩy quá trình tổng
hợp nên kháng sinh trong mô của thực vật, hay nói cách khác, các
oligosaccharide ñó tạo ra cho cây khả năng kháng lại một số nấm và vi khuẩn
gây bệnh bằng cách tự tạo ra kháng sinh thực vật gọi là phytoalexin (Porter,
1967) [48]. Nhiều kết quả cho thấy thành tế bào thực vật thường tiết ra
oligosaccharide ñể phòng bệnh, phản ứng lại vi sinh vật gây bệnh cho cây
trồng. Tùy theo loại thực vật việc giải phóng này gây ra hiệu quả khác nhau
bao gồm tạo phytoalexin, tạo enzym, chitinase, lyzozyme ñể phân hủy thành
tế bào nấm, vi khuẩn và tăng cường tạo lignin – màng chắn không cho nấm
xâm nhập (Davrill A.G, 1992) [30]. Phytoalexin có thể hình thành dưới dạng
tác nhân kích thích hóa học và vật lý nhất ñịnh. Phytoalexin có khối lượng
phân tử thấp, có tính ñộc kháng chuyên biệt, nhiều chất có bản chất là phenol.
Phytoalexin là chất kháng sinh thực vật có phổ hoạt ñộng rộng mà ñặc biệt nó
không ñược tìm thấy trong mô của cây khỏe mạnh, nhưng ñược tổng hợp ở
trong tế bào gần vị trí nhiễm bệnh như một phần phản ứng bảo vệ của thực
vật. Oligosaccharide là chất truyền tín hiệu làm cho cây tiết ra kháng sinh ñể
tự bảo vệ. Khi cho vào cây một hỗn hợp oligosaccharide chiết từ thành tế bào
nấm thì tế bào cây có thể tổng hợp các enzym ñể xúc tác cho quá trình tổng
hợp kháng sinh.
Nhiều công trình nghiên cứu về vai trò của oligosaccharide trong tế bào
cho thấy oligochitosan khi hiện diện trong mô thực vật sẽ kích thích tạo ra
kháng sinh thực vật (phytoalexin) giúp cây chống lại một số bệnh. Ryan C.A.
(1988) [52] ñã dẫn về công trình của Haiwer (1980) và Loschke (1981) cho
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ............
13


thấy các oligochitosan có ñộ polymer hóa từ 6-11 có khả năng tạo ra kháng
sinh trong mô của nhiều loại thực vật. Oligochitosan và các dẫn xuất của nó
ñó kích thích tạo ra phytoalexin trong vỏ ñậu, trong tế bào ñậu tương và cây
ngò tây khi nuôi cấy chìm. Năm 1983, khi phân tích trên lá cà và lá khoai tây
Wallker – Simmon nhận thấy rằng oligochitosan còn sinh ra một chất ức chế
enzyme proteinase liên quan ñến khả năng ñáp ứng tự vệ của cây (Walker
Simmons M.et al, 1983) [62]. Kendra (1984) [39] ñã nhận thấy oligochitosan
diệt có hiệu quả các loại nấm bệnh trên cây ñậu hà lan (Pisumsativum) như
nấm Fusarium solani và tạo ra pisatin trong vỏ ñậu.
Chitosan là một loại chế phẩm sinh học chiết xuất từ vỏ tôm ñã ñược sử
dụng ñể phòng trừ bệnh hại cà chua có nguồn gốc từ ñất và tuyến trùng M.
incognita cho hiệu quả tốt, ñồng thời làm tăng năng suất cà chua (Charilaos et
al, 2009) [27].
Theo G. Romanazzi (2005) [34], phun chitosan 1% kết hợp với chiếu
tia UV-C trên nho làm giảm rõ rệt triệu chứng gây hại của bệnh mốc xám so
với xử lí riêng rẽ. Xử lí chitosan trước thu hoạch không làm tăng nồng ñộ
catechin resveratrol trên vỏ quả nho. Ngược lại chiếu tia UV-C riêng hoặc kết
hợp với chitosan làm tăng nồng ñộ.
Tác giả Marleny Burkett-Cadena (2008) [40] cho rằng, có thể sử dụng
chitin và chitosan ñể trừ tuyến trùng khi trộn vào ñất thí nghiệm. Các nhà
khoa học ñại học Auburn (Mỹ) ñã phát hiện ra rằng nếu kết hợp chủng vi
khuẩn PGPR có lợi (plant-growth-promoting rhizobacteria) với chitosan sẽ
tăng cường sự sinh trưởng của cây con và hạn chế sự phát triển của bệnh. Một
số chủng PGPR kích hoạt khả năng tự vệ của cây trồng chống lại các bệnh do
nấm, vi khuẩn, virus, trong một số trường hợp cả bệnh tuyến trùng.
Sự kích hoạt cơ chế bảo vệ ở thực vật, ngăn chặn sự sinh trưởng của
tuyến trùng ký sinh M. incognita ñược nghiên cứu trên cây cà chua. Chất nhận
có nguồn gốc sinh học (axit arachidonic và chitosan) hòa tan trong nước kích
thích sự sinh trưởng của cây cà chua bị xâm nhiễm. Arachidonic và chitosan
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ............
14


làm tăng sự tích lũy phytoalexin trong mô cây ký chủ, làm giảm hàm lượng
sterol tổng số và thay ñổi kết cấu của chúng, gây ra tác ñộng bất lợi ñối với
sinh vật gây hại, khởi ñộng enzym chitinase, glucanase, lipoxigenase,
peroxidase, kích thích sự hình thành dạng oxy hoạt ñộng. Hỗn hợp của chất
nhận và phân tử tín hiệu (salicylic acid và methyl ether của axit jasmonic).
Việc xử lí hạt cà chua bằng chất nhận và hỗn hợp hạn chế ñáng kể số lượng
túi trứng, trứng và khoảng thời gian tăng trưởng của tuyến trùng. Kết quả thu
ñược cho thấy cơ chế tự nhiên và cơ chế kích hoạt gây ra bởi chất nhận sinh
học ở cà chua ñối với TTNS có cùng nguồn gốc (N. I. Vasyukova, 2009) [46].
Nancy Kokalis Burelle (2002) [43] cho rằng cà chua ñược xử lý
chitosan sẽ ñược bảo vệ chống bệnh tuyến trùng nốt sưng và thối rễ do
Fusarium. Bao phủ hạt bằng chitosan kết hợp bổ sung chất nền tăng tính
kháng của cây con với Fusarium oxysporum f.sp. radicis - lycopersici. Tính
kháng bệnh liên quan ñến việc hạn chế sinh trưởng của nấm trong mô rễ,
giảm khả năng gây bệnh và tích lũy chất lắng cặn trong tế bào cây chủ. Việc
xử lí chitosan bên ngoài kích thích hệ thống tự vệ cây trồng và có thể giảm
các bệnh do nấm ñất. Xử lí chitosan kết hợp với vi khuẩn nội kí sinh thực vật
Bacillus pumilus – một vi khuẩn vùng rễ có lợi kích thích phản ứng tự vệ cây
trồng có tác dụng hạn chế sự sinh trưởng của nấm ở mô rễ, giảm sự tồn tại của
bệnh và tích lũy thể sần trên bề mặt thành tế bào phía trong.
Phân trùn là loại phân bón ñược làm từ loài giun ñỏ phổ biến ở hầu hết
các nơi trên thế giới. Phân trùn là chất kính thích sinh trưởng của cây trồng,
gần ñây ñược phát hiện có khả năng xua ñuổi côn trùng gây hại. Nghiên cứu
của Hahn, George E. (2002) [35] ñã mô tả phương pháp xử lí, bảo vệ cây,
quả, rễ khỏi sự xâm nhiễm của nấm bằng cách sử dụng các vi khuẩn hình que
sản sinh chất kháng sinh. Nghiên cứu này cho rằng các vi khuẩn sản sinh
chitinase khi ñược phun vào ñất xung quanh cây trồng sẽ ngấm qua rễ. Ông
cũng cho rằng chất xua ñuổi côn trùng tự nhiên là bất kì loại enzyme chitinase
nào. Chitinase có trong các chất phân hủy chitin. Nồng ñộ tối thiểu chitinase

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×

×