1. Trang Chủ
  2. Công nghệ - Môi trường
  3. Đồ án tốt nghiệp: Phân lập và định danh một số chủng nấm gây bệnh trên lúa (Oryza sativa)

Đồ án tốt nghiệp: Phân lập và định danh một số chủng nấm gây bệnh trên lúa (Oryza sativa)

Đồ án tốt nghiệp này được thực hiện với mục tiêu nhằm phân lập và định danh một số chủng nấm gây bệnh trên lúa thu thập ở 2 tỉnh đồng bằng sông Cửu Long (Long An, Vĩnh Long) và huyện Hóc Môn, từ những kết quả của nghiên cứu này, có thể dựa vào những đặc điểm và những nghiên cứu về nấm bệnh rồi đưa ra các biện pháp khắc phục kịp thời, nhanh chóng, tránh tổn thất. Mời các bạn cùng tham khảo. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHÂN LẬP VÀ ĐỊNH DANH MỘT

Thể loại Tài liệu miễn phí Công nghệ - Môi trường

Số trang 70

Ngày tạo 10/11/2021 12:29:54 AM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước 3.98 M

Tên tệp

Tải Đồ án tốt nghiệp: Phân lập và định danh một số chủ... (.pdf)

Xem mẫu

  1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHÂN LẬP VÀ ĐỊNH DANH MỘT SỐ CHỦNG NẤM GÂY BỆNH TRÊN LÚA (Oryza sativa) Ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Giảng viên hướng dẫn : TS. NGUYỄN HOÀNG DŨNG ThS. LÊ QUỲNH LOAN Sinh viên thực hiện :NGUYỄN THỊ THANH HƯƠNG MSSV: 1311100334 Lớp: 13DSH02 TP. Hồ Chí Minh, 2017
  2. Đồ án tốt nghiệp CAM ĐOAN Người thực hiện đề tài xin cam đoan: Đồ án này là công trình nghiên cứu thực sự của cá nhân, được thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Nguyễn Hoàng Dũng, ThS. Lê Quỳnh Loan. Các số liệu thu thập và kết quả phân tích trong đề tài là trung thực, đề tài không trùng với bất kỳ đề tài nghiên cứu khoa học nào. Những thông tin tham khảo đều được trích dẫn cụ thể nguồn sử dụng. Thành phố Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2017 Sinh viên thực hiện Nguyễn Thị Thanh Hương i
  3. Đồ án tốt nghiệp LỜI CÁM ƠN Trong thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp ở Viện Sinh Học Nhiệt Đới Thủ Đức, được sự hướng dẫn tận tình của các Thầy cô, các anh chị và các bạn, em đã hoàn thành tốt đồ án này. Em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến: TS. Hoàng Quốc Khánh, trưởng phòng Vi Sinh, Viện Sinh Học Nhiệt Đới, Viện Khoa Học và Công Nghệ Việt Nam, Thầy đã tạo điều kiện cho em được làm đề tài. TS. Nguyễn Hoàng Dũng và ThS. Lê Quỳnh Loan phòng Vi Sinh, Viện Sinh Học Nhiệt Đới, Viện Khoa Học và Công Nghệ Việt Nam đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn, giảng dạy và giúp đỡ và động viên em trong suốt thời gian thực hiện đồ án. Thầy Ngô Đức Duy, phòng Vi sinh, Viện Sinh Học Nhiệt Đới, Viện Khoa Học và Công Nghệ Việt Nam giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện đồ án. Em xin chân thành cảm ơn toàn thể thầy, cô khoa Công nghệ sinh học – Thực phẩm – Môi trường của trường đại học HUTECH đã tận tình truyền đạt kiến thức và kinh nghiệm trong suốt 4 năm qua. Các bạn lớp 13DSH02 đã luôn đồng hành, chia sẻ và giúp đỡ em trong suốt thời gian học tập và thực hiện đề tài. Cuối cùng, con xin cám ơn Ba Mẹ, đã nuôi nấng, chăm sóc và tạo mọi điều kiện cho con ăn học thành người có ích cho xã hội, người đã luôn bên cạnh động viên, định hướng cho con những khi gặp khó khăn trong công việc. Xin trân trọng cảm ơn! Sinh viên thực hiện Nguyễn Thị Thanh Hương ii
  4. Đồ án tốt nghiệp MỤC LỤC CAM ĐOAN ................................................................................................................i LỜI CÁM ƠN ............................................................................................................ ii MỤC LỤC ................................................................................................................. iii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT...................................................................................v DANH MỤC CÁC BẢNG.........................................................................................vi DANH MỤC HÌNH ẢNH ....................................................................................... vii MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1 1. Tính cấp thiết của đề tài ........................................................................1 2. Tình hình nghiên cứu ............................................................................1 3. Mục đích nghiên cứu .............................................................................2 4. Nhiệm vụ nghiên cứu .............................................................................2 5. Phương pháp nghiên cứu ......................................................................3 6. Kết quả đạt được....................................................................................3 7. Kết cấu của đồ án tốt nghiệp ................................................................ 3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................... 4 1.1. Sơ lược về cây lúa...................................................................................4 1.2. Một số bệnh thường gặp trên lúa .........................................................5 1.2.1. Bệnh đạo ôn (bệnh cháy lá lúa) ..................................................5 1.2.2. Bệnh đốm nâu trên lúa .............................................................. 11 1.2.3. Bệnh tiêm lửa hại lúa ................................................................ 13 1.2.4. Bệnh khô vằn ............................................................................15 1.3. Định danh bằng sinh học phân tử ......................................................20 1.3.1. Phương pháp ly trích DNA .......................................................20 1.3.2. PCR trong định danh vi sinh vật ...............................................22 1.4. Tái nhiễm nhân tạo theo quy tắc Koch ..............................................25 CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .....................27 2.1. Vật liệu, thiết bị và hóa chất ............................................................... 27 iii
  5. Đồ án tốt nghiệp 2.1.1. Dụng cụ và thiết bị ....................................................................27 2.1.2. Nguồn mẫu ................................................................................28 2.1.3. Hóa chất ....................................................................................28 2.2. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................29 2.2.1. Thu mẫu ....................................................................................29 2.2.2. Phân lập và làm thuần nấm .......................................................29 2.2.3. Phương pháp phòng ẩm ............................................................ 29 2.2.4. Phương pháp bảo quản chủng nấm ...........................................30 2.2.5. Định danh bằng sinh học phân tử (kỹ thuật PCR) ....................31 2.2.6. Thí nghiệm lây bệnh nhân tạo ..................................................33 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN.........................................................35 3.1. Kết quả phân lập và làm thuần nấm bệnh ........................................35 3.1.1. Kết quả thu nhận mẫu lá bị bệnh ..............................................35 3.1.2. Kết quả phân lập, làm thuần và quan sát hình thái ...................36 3.2. Định danh các chủng nấm bằng vùng gen ITS .................................44 3.3. Kết quả so sánh vùng gen ITS ............................................................ 45 3.4. Kết quả tái nhiễm theo quy tắc Koch ................................................48 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................51 4.1. Kết luận .................................................................................................51 4.2. Kiến nghị............................................................................................... 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................52 PHỤ LỤC A: Thành phần môi trường ................................................................ 1 PHỤ LỤC B: So sánh trình tự tương đồng của các đoạn gene trên NCBI .........2 PHỤ LỤC C: Kết quả trình tự vùng gen bảo tồn ITS………………………….6 iv
  6. Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Bp Base Pair CTAB Cetyl Trimethyl Ammonium Bromide DNA Deoxyribonucleotide Acid EDTA Ethylene – Diamine – Tetraacetic – Acid ITS Internal transcribed spacer PCR Polymerase Chain Reation PDA Potato Dextrose Agar PDB Potato Dextrose Broth TAE Tri – Acetic acid – Ethylenediamine – Tetraacetate TE Tris – Ethylenediamine – Tetraacetate v
  7. Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Phân loại nấm M. oryzae ............................................................................9 Bảng 1.2. Phân loại nấm C. lunata ...........................................................................11 Bảng 1.3. Phân loại nấm B. oryzae ...........................................................................14 Bảng 1.4. Phân loại nấm R. solani ............................................................................17 Bảng 1.5. Các trình tự đoạn mồi vùng gen ITS ........................................................24 Bảng 3.1. Mẫu lá lúa bị nhiễm bệnh thu tại đồng ruộng ..........................................35 vi
  8. Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1. Bản đồ mồi vùng gen ITS.........................................................................24 Hình 3.1. Mẫu lá lúa bị nhiễm bệnh thu được trên đồng ruộng ............................... 36 Hình 3.2. Chủng nấm CG1 .......................................................................................37 Hình 3.3. Chủng nấm CG2 .......................................................................................38 Hình 3.4. Chủng nấm CG3 .......................................................................................39 Hình 3.5. Chủng nấm BL1 .......................................................................................40 Hình 3.6. Chủng nấm BL2 .......................................................................................40 Hình 3.7. Chủng nấm BL3 .......................................................................................41 Hình 3.8. Chủng nấm VL1 .......................................................................................42 Hình 3.9. Chủng nấm VL2 .......................................................................................42 Hình 3.10. Chủng nấm HM1 ....................................................................................43 Hình 3.11. Chủng nấm HM2 ....................................................................................44 Hình 3.12. Kết quả điện di sản phẩm ly trích và PCR. ............................................45 Hình 3.13. Mẫu lúa đối chứng (phun nước cất) .......................................................49 Hình 3.14. Mẫu lúa thí nghiệm (phun dịch bào tử ở nồng độ 106 tế bào/ml) ..........49 Hình 3.15. Chủng nấm phân lập từ thí nghiệm tái nhiễm ........................................50 vii
  9. Đồ án tốt nghiệp MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Lúa (Oryza sativa) là loại lương thực quan trọng được trồng nhiều trên thế giới đặc biệt là ở các nước châu Á, trong đó có Việt Nam. Nó có vai trò quan trọng trong sản xuất nông nghiệp, là nguồn cung cấp lương thực chính. Tuy nhiên do ảnh hưởng của quá trình thâm canh trong sản xuất nông nhiệp, tình hình dịch bệnh có nhiều biến đổi dẫn đến năng suất và chất lượng lúa đang bị suy giảm do sự tác động của nấm bệnh, đặc biệt là các bệnh như đạo ôn, bệnh đốm nâu,… gây hại ở tất cả các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa. Triệu chứng ban đầu của các bệnh này trên lá khá giống nhau, vì vậy việc xác định các tác nhân gây bệnh này thường rất mất thời gian và khó khăn. Do đó, việc phát hiện kịp thời và chính xác các tác nhân gây bệnh trên lúa sẽ giúp ích cho việc đưa ra các biện pháp phòng ngừa và điều trị sớm, kịp thời và hiệu quả. Ngày nay cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, đặc biệt là công nghệ sinh học, nhiều kỹ thuật mới ra đời trong đó có kỹ thuật PCR (Polymerase Chain Reaction) được xem là một phương pháp phổ biến và thông dụng trong việc xác định các tác nhân gây bệnh cây trồng vì đáng tin cậy, tiết kiệm thời gian và tính chính xác cao, tìm ra được tác nhân gây bệnh ngay ở giai đoạn đầu khi mới nhiễm bệnh. Trên cơ sở đó, tôi đã thực hiện đề tài “Phân lập và định danh một số chủng nấm gây bệnh trên lúa (Oryza sativa)” bằng kỹ thuật PCR sử dụng đoạn mồi ITS1 – F và ITS4, nhằm phát hiện bệnh một cách chính xác và nhanh chóng, đưa ra cách phòng trừ hữu hiệu, giảm thiệt hại đến mức thấp nhất. 2. Tình hình nghiên cứu ❖ Các nghiên cứu trong nước – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp “Nghiên cứu bệnh đạo ôn trên một số dòng, giống lúa của viện cây lương thực và cây thực phẩm, vụ xuân 2010”. Phạm Tự Bắc (2010). Mục đích của đề tài này nhằm nắm được tác hại và đặc điểm phát sinh, phát triển của bệnh đạo ôn trên một số giống lúa tại Viện 1
  10. Đồ án tốt nghiệp Cây lương thực – Cây thực phẩm trong vụ xuân 2010, xác định chủng sinh lý nấm đạo ôn và nghiên cứu một số đặc tính của chúng. – Báo cáo khoa học “Xác định nấm gây bệnh lem lép hạt lúa tại Đồng bằng sông Cửu Long”. Trần Thị Thu Thủy (2011). Tạp chí khoa học 2011 17a 155 – 163, Trường Đại học Cần Thơ. Đề tài này được thực hiện nhằm xác định nấm gây bệnh lem lép hạt tại các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long, đã xác định được 11 chủng nấm. – Báo cáo khoa học “Ứng dụng phương pháp PCR trong việc xác định nấm gây bệnh đạo ôn trên lúa, Magnaporthe oryzae”. Đoàn Thị Hòa et al. (2016). Tạp chí khoa học Đại học mở TP.HCM, số 4 (49) 104 – 110. Xác định nấm đạo ôn bằng kỹ thuật PCR với cặp mồi chuyên biệt nhằm giúp giảm chi phí, thời gian và công sức. ❖ Các nghiên cứu ngoài nước – Hajano et al. (2011). “Rice blast – mycoflora, symptomatology and pathogencity”. Nghiên cứu về đặc tính, triệu chứng của một số loại nấm gây bệnh trên lúa được phân lập từ hạt và lá lúa. – Kamaluddeen et al. (Dec 2013). “A new blight disease of rice caused by Curvularia lunata from Uttar Pradesh”. Nghiên cứu này mô tả về bệnh đốm nâu do Curvularia lunata gây ra. 3. Mục đích nghiên cứu Phân lập và định danh một số chủng nấm gây bệnh trên lúa thu thập ở 2 tỉnh đồng bằng sông Cửu Long (Long An, Vĩnh Long) và huyện Hóc Môn, từ những kết quả của nghiên cứu này, có thể dựa vào những đặc điểm và những nghiên cứu về nấm bệnh rồi đưa ra các biện pháp khắc phục kịp thời, nhanh chóng, tránh tổn thất. 4. Nhiệm vụ nghiên cứu – Phân lập và làm thuần nấm bệnh – Quan sát đặc điểm hình thái (khuẩn ty và bào tử) – Định danh bằng sinh học phân tử – Tái nhiễm nấm bệnh trên cây lúa. 2
  11. Đồ án tốt nghiệp 5. Phương pháp nghiên cứu  Phương pháp phân lập và làm thuần nấm bệnh  Phương pháp phòng ẩm (xem sợi khuẩn ty và bào tử)  Phương pháp tách chiết và thu nhân bộ gen DNA (theo phương pháp CTAB)  Phương pháp PCR dựa trên đoạn mồi ITS1 – F và ITS4  Phương pháp tái nhiễm của Robert Koch. 6. Kết quả đạt được  Đề tài đã phân lập và làm thuần được 10 chủng nấm gây bệnh trên lúa.  Thu nhận bộ gen DNA của 3 chủng nấm.  Nhân bản thành công vùng gen ITS bằng phương pháp PCR.  Thực hiện tái nhiễm theo phương pháp Koch, kết quả có 1 loài có khả năng tái nhiễm trên lúa. 7. Kết cấu của đồ án tốt nghiệp Nội dung của đồ án tốt nghiệp này gồm 4 chương:  Chương 1 là tổng quan tài liệu: Giới thiệu sơ lược về cây lúa, một số bệnh thường gặp và chủng nấm gây bệnh trên lúa.  Chương 2 là vật liệu và phương pháp: Mô tả các phương pháp nghiên cứu được sử dụng.  Chương 3 là kết quả và biện luận: Đưa ra kết quả đạt được và nhận xét, biện luận các kết quả này.  Chương 4 là kết luận và kiến nghị: Kết luận về các kết quả thí nghiệm đã đạt được và kiến nghị tiếp tục hoàn thiện thêm các kết quả chưa đạt được. 3
  12. Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Sơ lược về cây lúa Cây lúa trồng thuộc họ Poaceae, trước đây gọi là họ Hoà thảo (Gramineae), họ phụ Pryzoideae, tộc Oryzae, chi Oryza, loài Oryza sativa và Oryza glaberrima. Loài Oryza sativa là lúa trồng ở Châu Á và Oryza glaberrima là lúa trồng ở Châu Phi. Năm 1753, Lineaeus là người đầu tiên đã mô tả và xếp loài lúa sativa thuộc chi Oryza. Dựa vào mày hạt và dạng hạt tác giả đã phân chi Oryza thành bốn nhóm là sativa, granulata, coarctala, rhynchoryza và chi Oryza gồm tất cả 19 loài [8] . Morinaga là người đầu tiên đã sử dụng kỹ thuật phân tích genome để định danh các loài lúa dại. Công trình nghiên cứu dựa trên cơ sở khoa học này đã giúp phân tích các loài lúa được chính xác hơn [8]. Hội nghị di truyền lúa Quốc tế đã tổ chức họp tại Viện nghiên cứu lúa Quốc tế, Philippines năm 1967 khẳng định chi Oryza có 22 loài trong đó có 20 loài lúa dại và hai loài lúa trồng [14]. Sau này, Vaughan phát hiện thêm một loài lúa dại mới ở Papua New Ginea là loài Oryza rhizomatis, đưa số loài của chi Oryza lên 23 loài và chia thành bốn nhóm genome [22]. Ngày nay, các nhà phân loại học đều nhất trí là chi Oryza có 23 loài, trong đó 21 loài hoang dại và hai loài lúa trồng là Oryza sativa và Oryza glaberrima thuộc loại nhị bội 2n = 24 có bộ gen AA. Loài Oryza glaberrima phân bố chủ yếu ở Tây và Trung Phi còn loài Oryza sativa được gieo trồng khắp thế giới và được chia thành hai loài phụ là Indica và Japonica. Trong quá trình tiến hoá của cây lúa, ngoài hai loài phụ Indica và Japonica còn có nhiều loại hình trung gian như Javanica v.v... [7], [9]. Tang và ctv (2004), so sánh bộ gen lục lạp của giống lúa 93 – 11 (đại diện loài phụ Indica) và giống lúa Peiai'64S (giống lúa lai thuộc loài phụ Indica, nhưng nguồn gốc mẹ thuộc loài phụ Japonica) cho thấy sự phân chia bộ gen lục lạp của hai loài phụ Indica và Japonica xảy ra cách đây khoảng 86.000 – 200.000 năm trước [21]. 4
  13. Đồ án tốt nghiệp Vitte và ctv (2004) cũng cho rằng hai loài phụ Indica và Japonica được phân hoá độc lập với nhau, cách đây khoảng 200.000 năm. Trong khi đó, tác giả Jianxin phân tích ADN nhân tế bào và cho rằng lúa Indica và Japonica được tách ra từ một tổ tiên chung, cách đây khoảng 440.000 năm [23], [18]. Jason và ctv (2006), nghiên cứu biến đổi trình tự ADN của ba vùng gen bằng phương pháp địa lý - thực vật để khảo sát quá trình thuần hoá lúa trồng. Kết quả cho thấy, cây lúa trồng đã được thuần hóa ít nhất là hai lần từ các quần thể khác nhau của loài Oryza rufipogon và sản phẩm của hai lần biến đổi này đã tạo ra hai loài phụ là Indica và Japonica [17]. Zhu và ctv (2007), trên cơ sở giải mã trình tự ADN của 10 gen ở nhân tế bào của lúa cho rằng, quá trình thuần hoá liên quan chặt chẽ với quá trình giảm đa dạng di truyền của các giống lúa dại. Đa dạng di truyền của lúa Japonica thấp hơn 2 lần so với đa dạng di truyền của lúa Indica [24]. 1.2. Một số bệnh thường gặp trên lúa 1.2.1. Bệnh đạo ôn (bệnh cháy lá lúa) Bệnh chính thức được phát hiện ở Ý vào năm 1560. Sau đó bệnh được quan sát thấy ở các nước châu Á như: Trung Quốc 1637, Nhật Bản 1760, Ấn Độ 1913,… đây là bệnh phân bố rộng và có mặt trên 80 quốc gia trồng lúa trên thế giới. Ở nước ta, Vincens (người Pháp) đã phát hiện một số bệnh ở Nam bộ vào năm 1921. Năm 1951, Roger (người Pháp) đã xác định sự xuất hiện và gây hại của bệnh ở vùng Bắc bộ. Ở miền Bắc, các vùng Hải Phòng, Thái Nguyên, Ninh Bình, Bắc Giang, Hà Đông bị thiệt hại nặng. Ở đồng bằng sông Cửu Long, hàng năm thường có hai cao điểm của bệnh là tháng 11 – 12 dương lịch và tháng 5 – 6 dương lịch. Các huyện Châu Thành, Chợ Gạo, Cai Lậy, Chợ Mới (An Giang), Thạnh Trị (Cần Thơ) là những nơi thường có bệnh [10], [11]. 1.2.1.1. Triệu chứng của bệnh Bệnh đạo ôn là bệnh gây hại nghiêm trọng nhất trên cây lúa, hay còn gọi là bệnh cháy lá lúa. Khi dịch cháy lá xảy ra trên diện rộng thì năng suất và sản lượng sẽ giảm rất rõ và thiệt hại nghiêm trọng về mặt kinh tế. Tác nhân gây bệnh có thể 5
  14. Đồ án tốt nghiệp tấn công mọi giai đoạn của cây lúa; bắt đầu từ giai đoạn mạ hoặc sau khi gieo xạ cho đến trước trổ thì gọi là bệnh cháy lá. Bệnh có thể gây hại trên cổ lá gọi là thối cổ lá, hoặc gây hại trên cổ bông được gọi là thối cổ bông làm lép hạt, đôi khi bệnh có thể gây lem vỏ hạt lúa [10]. Trên mạ: vết bệnh lúc đầu hình bầu dục nhỏ sau tạo thành hình thoi nhỏ hoặc dạng tương tự hình thoi, màu nâu hoặc nâu vàng. Khi bệnh nặng, từng đám vết bệnh kế tiếp nhau làm cây mạ có thể héo khô hoặc chết. Trên lá: vết bệnh hình thoi màu nâu nhạt, rộng ở phần giữa và nhọn ở hai đầu, giữa vết bệnh có màu xám tro, xung quanh nâu đậm, vòng ngoài cũng có màu nâu nhạt. Kích thước vết bệnh biến thiên từ một chấm nhỏ như mũi kim đến chiều dài 1,5 cm, khi bệnh nặng các vết bệnh nối với nhau tạo thành những vệt lớn làm cho lá bị cháy. Trên cổ lá: vết bệnh hình khum theo chiều cong giữa cổ lá và phiến lá. Từ cổ lá bệnh lan ra bẹ lá và phiến lá làm lá lúa khô lụi và gãy gục. Trên đốt thân: lúc đầu là một đốm nhỏ màu nâu sau lớn rộng ra thành một vành tròn bao quanh đốt thân làm cho thân tóp lại, màu đen. Khi gặp trời mưa ẩm thân mềm nhũn dễ bị gãy khi mưa giông, gió. Trên cổ bông và gié lúa: vết bệnh ban đầu là đốm nhỏ, sau lan ra theo chiều dài làm cả đoạn cổ bông có màu nâu xám, khô. Nếu nhiễm bệnh sớm (ngay sau trổ) làm cho toàn bộ bông lúa bị lép trắng; nhiễm bệnh muộn (vào thời kỳ làm hạt – chín) gây ra hiện tượng bông lúa nhỏ, có nhiều hạt lép, dễ gãy, gié lúa dễ rụng dẫn đến làm giảm năng suất lúa. Trên hạt: vết bệnh gây trên hạt không đồng nhất về hình dạng như trên lá lúa mà có dạng đốm tròn hoặc không định hình, có màu nâu đen hoặc xám. Nấm ký sinh ở vỏ trấu và có thể ở bên trong hạt. Hạt giống bị nhiễm bệnh là nguồn bệnh lây truyền từ vụ này sang vụ khác [10], [11]. 1.2.1.2. Quy luật phát sinh phát triển của bệnh Bệnh phát sinh thất thường, tùy thuộc vào yếu tố ngoại cảnh. Bệnh có thể phát triển mạnh trong điều kiện nhiệt độ thấp (20oC), ẩm độ không khí cao và gió 6
  15. Đồ án tốt nghiệp mạnh. Khi không đủ ánh sáng do mây mù, lúa sẽ tập trung nhiều Glutamic và nhiều amino acid khác nên sẽ tăng tính nhiễm của cây [10]. ❖ Ảnh hưởng của thời tiết khí hậu Nấm đạo ôn ưa nhiệt độ tương đối thấp, điều kiện nhiệt độ 20 – 28oC, ẩm độ không khí bão hòa và thời tiết âm u trong vụ lúa đông xuân là rất thích hợp cho bệnh phát sinh gây hại nặng nhất. Độ ẩm không khí và độ ẩm đất có tác dụng lớn tới tính mẫn cảm của cây đối với sự phát triển của nấm bệnh. Trong điều kiện khô hạn, ẩm độ đất thấp hoặc ở điều kiện ngập úng kéo dài cây lúa dễ bị nhiễm bệnh, ẩm độ không khí cao lại thuận lợi cho vết bệnh phát triển. Ở các vùng nhiệt đới có mưa thường xuyên kéo dài tạo điều kiện thuận lợi cho bệnh gây hại nghiêm trọng [10]. ❖ Ảnh hưởng của đất đai, phân bón đến bệnh Những chân ruộng nhiều mùn, trũng ẩm, khó thoát nước; những vùng đất mới vỡ hoang, đất nhẹ, giữ nước kém, khô hạn và những chân ruộng có lớp sét nông rất phù hợp cho nấm bệnh đạo ôn phát triển và gây hại. Phân bón giữ vai trò đặc biệt quan trọng đối với sự phát sinh phát triển của bệnh đạo ôn ngay cả khi thời tiết không thuận lợi cho nấm phát triển nhưng do bón phân không hợp lý tạo điều kiện thúc đẩy bệnh phát sinh và gây hại mạnh. Mức độ ảnh hưởng của phân đạm tới bệnh biến động tùy theo loại đát, phương pháp bón và diễn biến khí hậu khi bón phân cho cây. Khi sử dụng dạng đạm tác dụng nhanh như amonium sunfat quá nhiều, qua muộn hoặc bón vào lúc nhiệt độ không khí thấp và cây còn non đều làm tăng tỷ lệ bệnh và mức độ gây hại của bệnh. Phân lân ảnh hưởng ít đến mức độ nhiễm bệnh của cây. Bón phân ở liều lượng nào đó đối với đất thiếu lân có thể làm giảm tỷ lệ bệnh nhưng nếu sử dụng lân không hợp lý thì bệnh vẫn có thể tăng. Nếu bón kali trên nền đạm cao sẽ làm bệnh tăng so với trên nền đạm thấp. Trong đất giàu kali nếu tăng mức độ bón phân kali trên nền đạm cao cũng có thể làm tăng mức độ bệnh của cây. 7
  16. Đồ án tốt nghiệp Phân silic có tác dụng làm giảm độ nhiễm bệnh của cây. Mức độ nhiễm bệnh của cây tỷ lệ nghịch với hàm lượng silic trong cây, do đó bón nhiều silic sẽ làm giảm mức độ nhiễm bệnh của cây [10], [2]. ❖ Ảnh hưởng của giống lúa Ngoài các yếu tố khí hậu thời tiết, đất đai và phân bón, đặc tính của giống có nhr hưởng rất lớn tới mức độ phát triển của bệnh trên đồng ruộng. Những giống nhiễm bệnh nặng (giống mẫn cảm) không không những là những điểm bệnh phát sinh ban đầu mà còn là điều kiện cho bệnh dễ dàng lây lan hàng loạt hình thành nên dịch bệnh trên đồng ruộng. Đặc tính chống bệnh của cây lúa tăng khi tỷ lệ SiO2/N tăng. Giống lúa chống bệnh chứa nhiều polyphenol hơn ở giống nhiễm bệnh. Trong giống lúa chống bệnh sẽ sản sinh ra hàm lượng lớn hợp chất Phytoalexin có tác dụng ngăn cản sự phát triển của nấm trong cây. Tính chống bệnh của cây lúa do 23 gen kháng đạo ôn đã được phát hiện và đồng thời còn phụ thuộc vào đặc điểm cấu tạo của giống. Nhìn chung, các giống đẻ nhánh tập trung, cứng cây, chịu phân, tỷ số khối lượng thân trên khối lượng 20 cm gốc nhỏ, ống rơm dày... là những giống thể hiện khả năng chống chịu bệnh tốt. Nhiều giống lúa đã khảo nghiệm và đánh giá là những giống có năng suất cao và chống chịu đạo ôn như IR1820, IR17494, C70, C71, RSB13, Xuân số 2, Xuân số 5, X20, X21, V14, V15, v.v… và đã được gieo trồng rộng rãi ở miền Trung và vùng đồng bằng sông Hồng. Một số giống lúa nếp hoặc NN8, CR203 là giống mẫn cảm bệnh đạo ôn [10], [7]. 1.2.1.3. Nguyên nhân gây bệnh ❖ Nguồn gốc và phân loại Bệnh do nấm Magnaporthe oryzae gây ra, thuộc họ Moniliales, lớp nấm Bất toàn. Phân loại khoa học của nấm M. oryzae được mô tả ở bảng 1.1 [10]. 8
  17. Đồ án tốt nghiệp Bảng 1.1. Phân loại nấm M. oryzae [27] Giới (Kingdom) Fungi Ngành (Phylum) Ascomycota Lớp (Class) Sordariomycetes Bộ (Order) Magnaporthales Họ (Family) Magnaporthaceae Chi (Genus) Magnaporthe Loài (Species) M. oryzae ❖ Đặc điểm hình thái và sinh lý Cành bào tử phân sinh hình trụ, đa bào không phân nhánh, đầu cành thon và hơi gấp khúc. Nấm thường sinh ra các cụm cành từ 3 – 5 chiếc. Bào tử phân sinh hình quả lê hoặc hình nụ sen, thường có từ 2 – 3 vách ngăn ngang, bào tử không màu, kích thước trung bình của bào tử nấm 19 – 23 x 10 – 12 µm. Nhìn chung, kích thước của bào tử nấm biến động tùy thuộc vào các isolates, điều kiện ngoại cảnh khác nhau cũng như trên các giống lúa khác nhau. Nấm đạo ôn sinh trưởng thích hợp ở nhiệt độ 24 – 28oC và ẩm độ không khí là 93% trở lên. Phạm vi nhiệt độ nấm sinh sản bào tử là 10 – 30oC. Ở 28oC cường độ sinh bào tử nhanh và mạnh nhưng sức sinh sản giảm dần sau 9 ngày, trong khi đó ở 16oC, 20oC và 24oC sự sinh sản tăng và kéo dài tới 15 ngày sau đó mới giảm xuống. Điều kiện ánh sáng âm u có tác động thúc đẩy quá trình sinh sản bào tử của nấm. Bào tử này nảy mầm tốt nhất ở nhiệt độ 24 – 28oC và có giọt nước. Quá trình xâm nhập của nấm vào cây phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ, ẩm độ không khí và ánh sáng. Ở điều kiện bóng tối, nhiệt độ 24oC và ẩm độ bão hòa là thuận lợi nhất cho nấm xâm nhập vào cây. Trong quá trình gây bệnh nấm tiết ra một số độc tố như acid α – pycolinic (C6H5NO2) và pyricularin (C18H14N2O3) có tác dụng kìm hãm hô hấp và phân hủy 9
  18. Đồ án tốt nghiệp các enzyme chứa kim loại của cây, kìm hãm sự sinh trưởng của cây lúa. Nấm đạo ôn có khả năng biến dị cao, tạo ra nhiều chủng, nhóm nòi sinh học. Các vùng trồng lúa trên thế giới đã có tới 256 loài xuất hiện. Ở nước ta xác định trên bộ giống chỉ thị nòi quốc tế đã thấy sự xuất hiện của nhiều nhóm nòi đạo ôn ký hiệu là IB, IC, ID, IE và IG phân bố từ Quảng Nam – Đà Nẵng đến các tỉnh đồng bằng Bắc bộ. Các nhóm nòi có sức gây bệnh cao ở các tỉnh miền Bắc là IB, IE, IG, IF và IC – 1, IA – 71 và IC – 23. Các nhóm IA, ID và IG có khả năng gây bệnh cao ở các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long. Nguồn bệnh của nấm đạo ôn tồn tại ở dạng sợi nấm và bào tử trong rơm rạ và hạt bị bệnh, ngoài ra nấm còn tồn tại trên một số cây cỏ dại khác. Ở điều kiện khô ráo trong phòng bào tử có thể sống được hơn một năm và sợi nấm sống được gần 3 năm, nhưng trong điều kiện ẩm ướt chúng không sống sót được sang vụ sau. Tuy nhiên, ở vùng nhiệt đới, bào tử nấm có thể tồn tại quanh năm đồng thời nấm có thể chuyển ký chủ từ cây lúa bị bệnh sang các cây ký chủ phụ sinh trưởng phát triển quanh năm [10]. 1.2.1.4. Biện pháp phòng trừ Theo dõi và phân tích các điều kiện liên quan đến sự phát sinh của bệnh như: vị trí tồn tại của nguồn bệnh, khí hậu thời tiết, sự sinh trưởng của cây, điều kiện đất đai, phân bón và giống lúa. Dọn sạch tàn dư rơm rạ và cây cỏ dại mang bệnh ở trên đồng ruộng. Bón phân N, P, K hợp lý, đúng giai đoạn, không bón đạm tập trung vào thời kỳ lúa dễ nhiễm bệnh. Khi có bệnh xuất hiện phải tạm ngừng bón thúc đạm và tiến hành phun thuốc phòng trừ. Tăng cường sử dụng giống lúa chống chịu bệnh có nhiều gen kháng trong cơ cấu giống ở những vùng bệnh thường hay xảy ra và ở mức độ gây hại nặng. Kiểm tra hạt giống nếu nhiễm bệnh thì cần xử lý hạt giống tiêu diệt nguồn bệnh bằng nước nóng 54oC trong 10 phút hoặc xử lý bằng thuốc trừ đạo ôn. Khi phát hiện bệnh trên đồng ruộng cần tiến hành phun thuốc sớm và trừ nhanh. Một số thuốc hóa học thường được sử dụng như: Fuji – one 40EC (1 l/ha); 10
  19. Đồ án tốt nghiệp New Hinosan 30EC (1 l/ha); Kitazin EC (1 – 1,5 l/ha); Kasai 21,2WP (1 – 1,5 kg/ha); Benomyl (Benlate) 50WP 1 kg/ha; Triozol 20WP (Beam 20WP) 1 kg/ha [10]. 1.2.2. Bệnh đốm nâu trên lúa Bệnh làm tăng số hạt lép, giảm khối lượng hạt ảnh hưởng tới năng suất, bệnh nặng kéo dài tới cuối kỳ sinh trưởng có thể làm cây lúa cằn lại, trỗ kém. Hạt bị bệnh tỷ lệ lép lên tới 60 – 70% [10]. 1.2.2.1. Triệu chứng của bệnh Bệnh có thể xuất hiện từ thời kỳ mạ cho đến lúc lúa chín, phá hoại chủ yếu lá và hạt. Vết bệnh trên lá hình tròn, sọc ngắn hoặc không định hình màu nâu. Trên hạt lúa vết bệnh tròn nhỏ màu nâu. Vết bệnh trên lá và trên hạt dễ lẫn với bệnh tiêm lửa. Hạt bị bệnh thường biến màu [10]. 1.2.2.2. Nguyên nhân gây bệnh ❖ Nguồn gốc và phân loại Có khoảng 14 loài nấm Curvularia có liên quan đến bệnh nhưng phổ biến nhất là Curvularia lunata (Walker) Boedjin và Curvularia geniculata Tracy and Early, thuộc lớp Nấm Bất toàn. Giai đoạn hữu tính là Cochliobolus lunatus Nelson and Haasis và Cochliobolus genculata Nelson. Phân loại khoa học của nấm C. lunata được mô tả ở bảng 1.2 [10], [20]. Bảng 1.2. Phân loại nấm C. lunata [26] Giới (Kingdom) Fungi Ngành (Phylum) Ascomycota Lớp (Class) Euascomycetes Bộ (Order) Pleosporales Họ (Family) Pleosporaceae Chi (Genus) Curvularia Loài (Species) C. lunata ❖ Đặc điểm hình thái và sinh lý 11
  20. Đồ án tốt nghiệp Trên lá và hạt bị nhiễm bệnh nấm mọc thành lớp mốc màu xám đến nâu xám. Cành bào tử phân sinh màu nâu đậm, đa bào, không phân nhánh mọc đơn hoặc thành cụm, đỉnh hơi tròn, kích thước 70 – 210 x 2 – 8 µm. Bào tử phân sinh mọc thành cụm ở đỉnh, cong, hình gù vai trâu, đa bào, có 2 – 5 vách ngăn ngang, đa số có 3 ngăn ngang, đỉnh tròn hơn thắt ở gốc. Nấm có thể kết hợp gây hại với nấm tiêm lửa và một số loài nấm khác. Nấm tồn tại chủ yếu trên bề mặt hạt giống hoặc dưới lớp vỏ trấu dưới dạng sợi nấm và bào tử phân sinh. Bệnh phát triển thuận lợi trong điều kiện nhiệt độ 20 – 27oC, khi thời tiết biến động, cây lúa phát triển kém thiếu dinh dưỡng. Trong suốt thời kỳ sinh trưởng của cây bệnh thường xuất hiện vào hai cáo điểm từ mạ đến lúa hồi xanh và từ thời kỳ làm đòng đến lúa chín. Bệnh phát sinh mạnh ở những chân đất chua, mặn, đất bạc màu. Bón đạm thấp, đặc biệt là các giống lúa dài ngày nếu thiếu đạm vào thời kỳ làm đòng bệnh phát triển mạnh. Bón phân cân đối (phân chuồng, NPK) đầy đủ, bón tập trung vào giai đoạn đầu bệnh nặng hơn so với bón rải rác nhiều lần [10], [20]. 1.2.2.3. Đặc điểm phát sinh, phát triển của bệnh Bệnh thường phát sinh và phá hoại vào vụ mùa và vụ chiêm xuân. Bệnh chỉ phá hại trên các trà lúa cấy muộn (trỗ trung tuần tháng 5 – 6 và hạ tuần tháng 10 – 11), các chân ruộng thiếu phân. Bệnh phát triển thuận lợi trong điều kiện nhiệt độ 20 – 270C, khi thời tiết biến động, cây lúa phát triển kém thiếu dinh dưỡng. Trong suốt thời kỳ sinh trưởng của cây bệnh thường xuất hiện vào hai cáo điểm từ mạ đến lúa hồi xanh và từ thời kỳ làm đòng đến lúa chín. Bệnh phát sinh mạnh ở những chân đất chua, mặn, đất bạc màu. Bón đạm thấp, đặc biệt là các giống lúa dài ngày nếu thiếu đạm vào thời kỳ làm đòng bệnh phát triển mạnh. Bón phân cân đối (phân chuồng, NPK) đầy đủ, bón tập trung vào giai đoạn đầu bệnh nặng hơn so với bón rải rác nhiều lần. 12
nguon tai.lieu . vn
Thạc sĩ - Tiến sĩ - Cao học Công nghệ thông tin Kinh tế - Thương mại Tài chính - Ngân hàng Kiến trúc - Xây dựng Điện-Điện tử-Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Công nghệ - Môi trường Báo cáo khoa học Quản trị kinh doanh Khoa học xã hội Khoa học tự nhiên Nông - Lâm - Ngư Y khoa - Dược