XII. Phßng trõ tæng hîp bÖnh vi khuÈn
1. Nguyªn t¾c ®Ó x©y dùng biÖn ph¸p phßng trõ bÖnh do vi khuÈn
Trong viÖc tæ chøc vµ tiÕn hµnh biÖn ph¸p phßng trõ bÖnh do vi khuÈn g©y ra cÇn chó
ý r»ng vi khuÈn g©y bÖnh rÊt kh¸c nhau vÒ møc ®é ký sinh.
Mét nhãm kh¸ lín gåm c¸c loµi vi khuÈn c¨n b¶n lµ b¸n ho¹i sinh vµ chØ g©y bÖnh cho c©y trong nh÷ng tr−êng hîp nhÊt ®Þnh. Vi khuÈn nµy chØ x©m nhËp vµ g©y bÖnh cho c©y trong tr−êng hîp c©y v× mét lý do nµo ®ã mµ bÞ suy yÕu nh− ch¨m sãc kÐm, thiÕu ph©n, thiÕu n−íc, thêi tiÕt kh«ng thuËn lîi,v.v...NhiÖm vô chñ yÕu ®Ó phßng trõ víi nhãm vi khuÈn g©y bÖnh c©y nµy lµ lo¹i trõ c¸c ®iÒu kiÖn gióp cho bÖnh x©m nhËp vµ ph¸t triÓn, ®ång thêi t¨ng c−êng ch¨m sãc cho c©y ®Ó t¨ng tÝnh chèng bÖnh cña c©y.
Mét sè lín loµi vi khuÈn g©y bÖnh lµ nh÷ng loµi ký sinh thùc sù, chóng chØ cã thÓ sèng trªn c©y hoÆc trªn tµn d− c©y mµ th«i. Trong tr−êng hîp nµy c¸c biÖn ph¸p kü thuËt canh t¸c kh«ng dÔ dµng ng¨n c¶n sù ph¸t sinh vµ ph¸t triÓn cña bÖnh, nh−ng ë mét møc ®é nhÊt ®Þnh cã thÓ lµm cho bÖnh ph¸t triÓn kÐm ®i vµ lµm gi¶m nhÑ t¸c h¹i cña bÖnh. §Ó tæ chøc tèt viÖc phßng trõ vi khuÈn g©y bÖnh thuéc nhãm nµy cÇn n¾m ®−îc quy luËt ph¸t triÓn cña chóng trong tù nhiªn. Mçi lo¹i vi khuÈn trong tù nhiªn cã nh÷ng ®Æc ®iÓm ph¸t triÓn riªng, th−êng lµ rÊt phøc t¹p. Muèn n¾m ®−îc nh÷ng ®Æc ®iÓm nµy cÇn nghiªn cøu t×m hiÓu ®Æc tÝnh sinh vËt häc cña vi khuÈn trong mèi t−¬ng quan cña chóng víi ®iÒu kiÖn m«i tr−êng xung quanh. §Æc ®iÓm ph¸t triÓn cña vi khuÈn g©y bÖnh cã thÓ thay ®æi phô thuéc vµo ®iÒu kiÖn ngo¹i c¶nh vµ c¸c ®iÒu kiÖn kü thuËt canh t¸c,v.v.
2. Mét sè biÖn ph¸p chñ yÕu th−êng ®−îc ¸p dông ®Ó phßng trõ bÖnh do vi khuÈn g©y ra
- Thùc hiÖn vÖ sinh thùc vËt, lo¹i bá mÇm bÖnh l−u tr÷ ë tµn d− c©y bÖnh sau thu
ho¹ch.
- Lu©n canh víi c¸c lo¹i c©y trång kh«ng ph¶i lµ ký chñ, kÕt hîp víi tiªu diÖt cá d¹i, tµn d− c©y bÖnh ®Ó t¹o ®iÒu kiÖn c¸ch li vµ h¹n chÕ sù l©y lan, tÝch luü nguån bÖnh trong ®Êt.
- Ch¨m sãc tèt, bãn ph©n c©n ®èi hîp lý, tr¸nh bãn ®¬n thuÇn qu¸ nhiÒu ®¹m v« c¬.
T¨ng c−êng sö dông ph©n h÷u c¬, ph©n chuång ®? ñ hoai môc.
- Chän läc vµ sö dông gièng chèng chÞu bÖnh vi khuÈn cã n¨ng suÊt cao trong c¸c vïng vµ c¸c vô dÔ nhiÔm bÖnh nÆng. BiÖn ph¸p sö dông gièng chèng chÞu bÖnh thay thÕ c¸c gièng c¶m nhiÔm bÖnh lµ biÖn ph¸p chñ yÕu cã ý nghÜa kinh tÕ vµ hiÖu qu¶ phßng chèng bÖnh vi khuÈn.
- Sö dông h¹t gièng, cñ gièng, vËt liÖu lµm gièng s¹ch bÖnh : b»ng c¸ch lÊy gièng tõ c¸c c©y kh«ng nhiÔm bÖnh, nh©n gièng b»ng ph−¬ng ph¸p nu«i cÊy m« ph©n sinh (khoai t©y s¹ch Erwinia carotovora pv. atroseptica); xö lý h¹t gièng b»ng n−íc nãng (500C trong
Trường ñại học Nông nghiệp 1 – Giáo trình Bệnh cây ñại cương --------------------------------------------------- 103
20 phót chèng Xanthomonas campestris, v.v...) hoÆc xö lý b»ng dung dÞch formol 1 : 90, hoÆc xö lý b»ng mét sè thuèc kh¸ng sinh nh− Phytobacteriomycin, Streptomycin ®Ó phßng chèng vi khuÈn h¹i d−a chuuét, ®Ëu ®ç,v.v...
- Phßng trõ c¸c lo¹i c«n trïng m«i giíi truyÒn bÖnh hoÆc g©y vÕt th−¬ng t¹o ®iÒu
kiÖn thuËn lîi cho vi khuÈn l©y nhiÔm (c¸c lo¹i rÖp, s©u vÏ bïa h¹i cam quÝt,...).
- BiÖn ph¸p sinh häc, sö dông chÕ phÈm sinh häc phßng chèng bÖnh vi khuÈn, t¹o ®iÒu kiÖn thuËn lîi cho c¸c vi sinh vËt ®èi kh¸ng (Pseudomonas fluorescens, Bacillus subtilis, Bacillus polymyxa,... ho¹t ®éng tiªu diÖt vµ øc chÕ sù ph¸t triÓn cña vi khuÈn h¹i c©y.
Trường ñại học Nông nghiệp 1 – Giáo trình Bệnh cây ñại cương --------------------------------------------------- 104
Ch−¬ng VII
Virus g©y bÖnh c©y
I. LÞch sö nghiªn cøu bÖnh virus h¹i thùc vËt
* Sù ph¸t hiÖn ra virus h¹i thùc vËt
A. Mayer (1886) ®? ph¸t hiÖn sù l©y lan cña bÖnh kh¶m thuèc l¸ nh−ng «ng coi ®ã lµ mét bÖnh vi khuÈn D.Ivanopski (1892) sau khi ph¸t hiÖn bÖnh «ng cho r»ng ®ã lµ mét chÊt ®éc. M?i tíi M.Bayerinck (1898) míi x¸c ®Þnh virus lµ mét nguyªn nh©n g©y bÖnh míi nhá bÐ h¬n vi khuÈn. C¸c c«ng tr×nh cña A.Mayer, D.Ivanopski, M.Bayerinck vµ sau nµy lµ cña Loeffler, Frosch, 1898 ®? më ®Çu cho m«n virus häc ë thùc vËt vµ sau nµy lµ c¶ m«n virus häc ë ®éng vËt vµ ng−êi ph¸t triÓn vµ trë thµnh mét ngµnh khoa häc lín hiÖn nay trong sinh häc hiÖn ®¹i cña thÕ giíi. C¸c c«ng tr×nh nghiªn cøu virus tiÕp sau ®? dÇn x¸c ®Þnh chÝnh x¸c c¸c virus h¹i thùc vËt.
Virus (TMV) lÇn ®Çu ®? ®−îc quan s¸t thÊy vµo n¨m 1931 – 1939 trªn kÝnh hiÓn vi ®iÖn tö ®Çu tiªn. Tõ ®ã viÖc nghiªn cøu h×nh th¸i häc virus ®? ®−îc ph¸t triÓn nhanh chãng ng−êi ta ph¸t hiÖn ra h×nh th¸i nhiÒu virus.
Ph−¬ng ph¸p huyÕt thanh ®−îc sö dông trong nh÷ng n¨m 30 ®? t¹o chuyÓn biÕn lín trong nghiªn cøu virus. Tuy vËy, sau nhiÒu n¨m sö dông c¸c ph−¬ng ph¸p quan s¸t huyÕt thanh th«ng th−êng kh«ng cã hiÖu qu¶ cao, ph−¬ng ph¸p Latex còng kh«ng kh¾c phôc ®−îc. N¨m 1977, Clark vµ Adams lÇn ®Çu tiªn ®? ph¸t triÓn ph−¬ng ph¸p ELISA ®Ó chÈn ®o¸n c¸c c©y bÖnh virus – ph−¬ng ph¸p nµy ®? thu ®−îc kÕt qu¶ rÊt kh¶ quan. §Õn n¨m 1982 ng−êi ta ®? sö dông ph−¬ng ph¸p DNA probe vµ ph−¬ng ph¸p PCR (Polymeraza chain reaction). Ph−¬ng ph¸p nµy gióp viÖc chÈn ®o¸n virus thùc vËt chÝnh x¸c vµ nhanh chãng trong tr−êng hîp c©y chØ cã triÖu chøng bÖnh rÊt nhÑ hay bÖnh hoµn toµn ë d¹ng Èn còng cã thÓ ph¸t hiÖn ®−îc. C¸c tiÕn bé trªn ®©y còng ®? ®−îc øng dông nghiªn cøu t¹o c©y s¹ch, t¹o gièng chèng bÖnh.
Ng−êi ta sö dông gen ho¸ m? vá protein cña virus ®Ó g©y miÔn dÞch vµ ph−¬ng ph¸p Cross protection (b¶o vÖ chÐo) ®? ®−îc øng dông cã hiÖu qu¶. Ngµy nay, víi c¸c ®ãng gãp cña Frankin, M.V.H. Van Regenmortel, C.M. Fauquet, D.H.L. Bishop vµ nhiÒu t¸c gi¶ trong viÖc ph©n lo¹i virus vµ nhiÒu nhµ khoa häc nghiªn cøu sinh lý, sinh ho¸, h×nh th¸i, sinh th¸i häc, m«n virus häc ®? trë thµnh m«n khoa häc hiÖn ®¹i vµ ph¸t triÓn, t×m ra nhiÒu quy luËt vÒ sinh häc míi.
II. Nh÷ng thiÖt h¹i cña bÖnh virus ë thùc vËt.
2.1. Nh÷ng thiÖt h¹i chung cña bÖnh virus thùc vËt
BÖnh virus thùc vËt g©y thiÖt h¹i lín nhÊt kh«ng ph¶i lµ cho c©y trång bÞ chÕt nhanh
Trường ñại học Nông nghiệp 1 – Giáo trình Bệnh cây ñại cương --------------------------------------------------- 105
chãng mµ chÝnh lµ chóng lµm cho c©y bÞ tho¸i ho¸, gi¶m søc sèng, dÇn tµn lôi. ë c©y l©u n¨m mét sè virus sau khi g©y bÖnh nÆng trong mïa khi cã thêi tiÕt vµ nhiÖt ®é «n hoµ, nh−ng khi nhiÖt ®é thÊp hay qu¸ cao th−êng g©y nªn hiÖn t−îng mÊt triÖu chøng (latent periode) lµm cho ng−êi s¶n xuÊt bÞ nhÇm lÉn, kh«ng ph¸t hiÖn ®−îc c©y bÞ bÖnh vµ møc nguy hiÓm cña bÖnh, chØ ®Õn lóc nµo ®ã c©y kh«ng cßn kh¶ n¨ng phôc håi theo chu kú bÖnh n÷a, c©y hoµn toµn tµn lôi, khi ®ã míi biÕt th× ®? qu¸ muén.
Virus còng cã thÓ g©y nªn nh÷ng thiÖt h¹i nÆng nÒ vµ nhanh chãng ngay trong vô trång cña c¸c c©y th−êng n¨m nh− virus g©y bÖnh lóa vµng lôi bÖnh vµng l¸ lóa, bÖnh xo¨n l¸ cµ chua, bÖnh virus khoai t©y, bÖnh kh¶m säc l¸ hµnh t©y. BÖnh virus h¹i lóa, virus h¹i s¾n ®? tõng huû diÖt hµng chôc v¹n ha ë ch©u ¸ vµ ch©u Phi trong mét thêi gian ng¾n ch−a tíi 30 ngµy tõ mét c¸nh ®ång xanh t−¬i trë thµnh vµng óa, chÕt lôi.
ThiÖt h¹i quan träng thø hai cña virus lµ ¶nh h−ëng cña bÖnh tíi phÈm chÊt cña c¸c s¶n phÈm n«ng nghiÖp: h¹t lóa bÞ bÖnh vµng lôi th−êng bÞ lÐp kh«ng cho thu ho¹ch, trong tr−êng hîp ®−îc thu ho¹ch h¹t th−êng rÊt nhá vµ h¹t g¹o bÞ ®en, khi ¨n cã vÞ ®¾ng. Khoai t©y bÞ virus g©y h¹i lµm cho c©y c»n cçi, l¸ kh¶m loang læ, cñ khoai nhá, hµm l−îng tinh bét vµ c¸c chÊt dinh d−ìng ®Òu thÊp. Cã tr−êng hîp bÖnh do mét chñng ®Æc biÖt cña virus lµm vá qu¶, cñ cã vÕt loÐt, bÈn gi¶m gi¸ trÞ th−¬ng phÈm, nh− khi khoai t©y bÞ nhiÔm mét chñng virus Y. ë cµ chua bÞ xo¨n l¸ qu¶ bÐ, mói kh« vµ hoa rông; n¨ng suÊt vµ phÈm chÊt ®Òu rÊt thÊp.
Virus Tristeza h¹i ë c©y cam ngät rÊt nÆng trªn vïng bê biÓn §Þa trung H¶i, Trung Mü, §«ng Nam ¸… lµm cho qu¶ cam chÝn Ðp vµ rông sím, qu¶ cßn non ®? óa vµng vá, n−íc cam nh¹t kh«ng mïi, vÞ.
BÖnh virus cßn nguy hiÓm ë chç: virus ký sinh b¾t buéc trong tÕ bµo c©y ký chñ v× vËy khi tÕ bµo bÞ huû ho¹i, chÕt, virus míi bÞ mÊt ho¹t tÝnh. Khi tÕ bµo non ph¸t triÓn m¹nh, virus còng ph¸t triÓn m¹nh, t¹o ra nh÷ng triÖu chøng rÊt ®iÓn h×nh trªn c©y non hay bé phËn non cña mét c©y. ChÝnh v× vËy khi nh©n gièng v« tÝnh b»ng invitro, virus cã kh¶ n¨ng l©y lan rÊt lín trong viÖc ph¸t triÓn c«ng nghÖ sinh häc vµ c¸c vïng trång trät c«ng nghÖ cao.
§èi víi nh÷ng c©y trång nh©n gièng v« tÝnh nh− cam, quýt, khoai t©y, khoai lang, s¾n nh©n b»ng nu«i cÊy m«, chiÕt, ghÐp… virus lµ nguy c¬ huû diÖt rÊt lín ®èi víi nhiÒu loµi c©y trång. Chóng khã ph¸t hiÖn vµ khã lo¹i trõ. ChÝnh v× vËy, chóng trë thµnh mét kÎ thï nguy hiÓm cña c«ng nghÖ sinh häc. ë c¸c n−íc ph¸t triÓn, viÖc tiªu diÖt bÖnh h¹i, lo¹i trõ bÖnh h¹i, t¹o c©y s¹ch vµ c©y chèng chÞu virus, phytoplasma, viroide… lµ mét c«ng viÖc quan träng trong s¶n xuÊt n«ng nghiÖp.
2.2. ThiÖt h¹i cña bÖnh virus ë ViÖt Nam.
ViÖt Nam lµ mét ®Êt n−íc cã chiÒu dµi gÇn 2000 km, khÝ hËu nhiÖt ®íi giã mïa. Trong n¨m cã mét mïa ®«ng l¹nh ë phÝa b¾c. ChÝnh v× vËy, c©y trång vµ th¶m thùc vËt ViÖt Nam bèn mïa xanh t−¬i. §©y lµ ®iÒu kiÖn ®Ó bÖnh virus ë ViÖt Nam rÊt phong phó vÒ
Trường ñại học Nông nghiệp 1 – Giáo trình Bệnh cây ñại cương --------------------------------------------------- 106
sè l−îng vµ chñng lo¹i. BÖnh ®? g©y ra rÊt nhiÒu thiÖt h¹i nÆng nÒ cho s¶n xuÊt.
VÝ dô: bÖnh vµng lôi ®? tµn ph¸ hµng tr¨m ngµn ha lóa ë miÒn nói, trung du vµ ®ång
b»ng hai miÒn B¾c, Nam.
BÖnh vµng l¸ cam, quýt ®? huû diÖt nhiÒu v−ên cam, nhiÒu v−ên kh¸c ë trong t×nh tr¹ng tho¸i ho¸, gi¶m n¨ng suÊt nghiªm träng. C¸c c©y b«ng, hå tiªu, ca cao… ®Òu bÞ bÖnh g©y h¹i. C©y hä cµ nh− thuèc l¸, cµ chua, khoai t©y, c¸c lo¹i rau bÇu, bÝ, c¸c c©y hä ®Ëu: ®Ëu t−¬ng, ®Ëu xanh, ®Ëu ®en… c¸c c©y ¨n qu¶ nh− chuèi, døa, ®u ®ñ.. ®Òu m¾c bÖnh.
Ngoµi c©y l−¬ng thùc, c©y c«ng nghiÖp, c©y ¨n qu¶.v.v. virus cßn h¹i c¸c lo¹i c©y thuèc, c©y hoa, c©y c¶nh… cã thÓ nãi r»ng virus lµ mét lo¹i bÖnh nguy hiÓm, ph¸ ho¹i hÇu hÕt c¸c lo¹i c©y trång. BÖnh g©y nªn sù tho¸i ho¸ dÉn ®Õn tµn lôi c©y trång, thËm chÝ cã thÓ huû diÖt nhanh chãng nh÷ng diÖn tÝch lín trong s¶n xuÊt trång trät.
BÖnh kh«ng nh÷ng lµm gi¶m n¨ng suÊt c©y trång mµ cßn lµm gi¶m phÈm cÊp cña s¶n phÈm. V× vËy ®©y lµ mét lo¹i bÖnh g©y h¹i toµn diÖn vµ rÊt nguy hiÓm cho ngµnh trång trät ë n−íc ta còng nh− trªn thÕ giíi.
III. §Æc tÝnh chung cña virus h¹i thùc vËt.
3.1. Virus h¹i thùc vËt lµ nh÷ng nucleoprotein rÊt nhá bÐ
Nh÷ng virus d¹ng cÇu nhãm Luteo virus kÝch th−íc chØ tõ 23- 24nm.
Nh÷ng virus d¹ng cÇu nhãm Ilavirus cã kÝch th−íc biÕn ®éng tõ 26 - 35 nm. H¬n m−êi nhãm virus kh¸c còng cã kÝch th−íc biÕn ®éng trong kho¶ng 29nm, 30 - 34nm. Virus lín nhÊt d¹ng cÇu lµ Tomato spotted wilt còng chØ cã ®−êng kÝnh 80nm. Nhãm Rhabdoviridae lµ virus d¹ng vi khuÈn to nhÊt (135 - 380 x 45 - 95nm). Virus dµi nhÊt lµ c¸c virus d¹ng sîi nhãm Clostero virus dµi 2000 x 12nm.
Chóng nhá bÐ nh− vËy nªn viÖc t×m kiÕm ph¸t hiÖn chóng ®ßi hái ph¶i cã nh÷ng
ph−¬ng ph¸p ®Æc biÖt.
3.2. Virus ký sinh ë møc ®é tÕ bµo vµ chóng cã kh¶ n¨ng nh©n lªn trong tÕ bµo
Ng−êi ta ph¸t hiÖn thÊy virus nhiÔm ë c¸c c¬ thÓ nhá bÐ nh− mycoplasma, vi khuÈn,
nÊm cho tíi c¸c thùc vËt th−îng ®¼ng, ng−êi, ®éng vËt …
Theo c¸c tµi liÖu, hiÖn nay ng−êi ta ®? biÕt tíi 2000 loµi virus g©y bÖnh cho c¸c sinh vËt trong ®ã cã 1/2 ( kho¶ng h¬n 1000 loµi) lµ c¸c virus h¹i thùc vËt ch−a kÓ ®Õn c¸c chñng lo¹i cña chóng. 3.3. Virus cã cÊu t¹o rÊt ®¬n gi¶n, chóng cã 2 thµnh phÇn chÝnh lµ protein vµ axit nucleic.
Lâi axit nucleic ë bªn trong ®−îc bao b»ng mét líp vá protein (capside). Th−êng axit nucleic cña virus g©y bÖnh c©y hÇu hÕt lµ c¸c virus cã genom lµ ARN chuçi ®¬n (+), chØ cã mét sè Ýt genom ARN lµ m¹ch kÐp vµ cã rÊt Ýt. Kho¶ng h¬n 25 loµi lµ virus cã lâi ADN m¹ch kÐp. Virus g©y bÖnh c©y th−êng chØ cã 1 lo¹i protein.
Trường ñại học Nông nghiệp 1 – Giáo trình Bệnh cây ñại cương --------------------------------------------------- 107
3.4. Virus cã kh¶ n¨ng ho¹t ®éng chèng chÞu víi c¸c ®iÒu kiÖn ngo¹i c¶nh: x¸c ®Þnh kh¶ n¨ng chèng chÞu nµy b»ng 3 chØ tiªu: thêi gian tån t¹i ë d¹ng dÞch, ng−ìng pha lo?ng vµ nhiÖt ®é lµm mÊt ho¹t tÝnh (Q10 ).
3.5. Virus cßn cã kh¶ n¨ng biÕn dÞ: virus dÔ dµng t¹o thµnh chñng (strain) míi khi c©y ký chñ vµ m«i tr−êng sèng thay ®æi vµ virus cã thÓ mÊt ho¹t tÝnh (nãi c¸ch kh¸c lµ virus “chÕt”…).
Virus cã nhiÒu ®Æc tÝnh kh¸c, víi c¸c nguyªn nh©n g©y bÖnh kh¸c kh«ng ph¶i chØ do chóng nhá bÐ mµ do cÊu tróc vËt lý, cÊu t¹o ho¸ häc, c¸ch x©m nhiÔm, sinh s¶n vµ di chuyÓn trong tÕ bµo c©y ký chñ, triÖu chøng t¹o thµnh trªn c©y ký chñ còng rÊt kh¸c biÖt. Tuy nhiªn, cho tíi nay ®? tr¶i qua hµng tr¨m n¨m khi virus ®−îc ph¸t hiÖn trªn thÕ giíi cho tíi nay c¸c nhµ virus häc vÉn ch−a ®i ®Õn mét kÕt luËn chÝnh x¸c: virus cã ph¶i lµ mét sinh vËt theo ®óng nghÜa cña nã hay kh«ng? Bªn c¹nh nh÷ng ®Æc ®iÓm gièng nh− mét sinh vËt nh− ®Æc ®iÓm x©m nhiÔm vµ g©y bÖnh, sù di truyÒn vµ biÕn dÞ, cã bÞ mÊt ho¹t tÝnh (chÕt). Virus l¹i cã thÓ t¸ch ARN vµ protein riªng, råi ghÐp genom (ARN) cña nã víi mét vá protein kh¸c, virus l¹i trë l¹i ho¹t ®éng b×nh th−êng. Virus cßn cã thÓ t¹o thµnh d¹ng kÕt tinh trong tÕ bµo c©y. Nh÷ng ®Æc ®iÓm nµy hoµn toµn kh«ng ph¶i lµ ®Æc ®iÓm cña mét c¬ thÓ sèng. Tuy nhiªn, cho ®Õn nay virus vÉn ®−îc xÕp vµo nhãm c¸c vi sinh vËt g©y bÖnh cho c©y, cho ng−êi vµ cho gia sóc, v× chóng cã kh¸ nhiÒu ®Æc ®iÓm gièng mét sinh vËt nhá bÐ, sù ph©n lo¹i nµy chØ mang tÝnh t−¬ng ®èi.
IV. TriÖu chøng bÖnh virus h¹i thùc vËt
ViÖc ph©n lo¹i triÖu chøng bÖnh virus h¹i thùc vËt cã ý nghÜa quan träng trong chÈn ®o¸n, phßng trõ vµ nghiªn cøu bÖnh h¹i. Tuy nhiªn, sù ph©n lo¹i bÖnh chØ cã tÝnh chÊt t−¬ng ®èi v× diÔn biÕn triÖu chøng bÖnh rÊt phøc t¹p vµ c¸ch ph©n lo¹i cßn tuú thuéc vµo quan ®iÓm cña mçi t¸c gi¶ kh¸c nhau.
Qua nghiªn cøu bÖnh virus thùc vËt, nhiÒu t¸c gi¶ ®? chia bÖnh thµnh c¸c nhãm sau:
4.1. Kh¶m l¸:
BÖnh virus th−êng x©m nhiÔm vµo l¸ c©y g©y ra hiÖn t−îng kh¶m l¸, loang læ, chç xanh ®Ëm, chç xanh nh¹t, chç biÕn vµng. ®©y lµ triÖu chøng phæ biÕn nhÊt víi hÇu hÕt c¸c bÖnh virus h¹i c©y. Cã thÓ nªu vÝ dô mét sè bÖnh sau: virus kh¶m thuèc l¸, kh¶m l¸ ít, kh¶m l¸ d−a chuét, kh¶m l¸ ®Ëu, kh¶m l¸ khoai t©y.
a) Kh¶m ®èm chÕt cã h×nh nhÉn
Nh− bÖnh ®èm h×nh nhÉn ë c©y ®u ®ñ, c©y mËn, c©y thuèc l¸, c©y hoa cÈm ch−íng…
b) HiÖn t−îng g©n l¸ chÕt, s¸ng g©n, biÕn d¹ng,…
Virus kh¶m l¸ khoai t©y (d¹ng kh¶m nh¨n) t¹o ra chÕt g©n ë c©y khoai t©y, g©n l¸
trong ë c©y thuèc l¸ (biÕn d¹ng g©n do virus qu¨n l¸ g©y ra)…
c) HiÖn t−îng kh¶m l¸, lïn c©y
Kh¶m l¸ kÌm theo c©y lïn còng lµ mét d¹ng bÖnh rÊt phæ biÕn ë c©y bÖnh virus: nh−
Trường ñại học Nông nghiệp 1 – Giáo trình Bệnh cây ñại cương --------------------------------------------------- 108
bÖnh kh¶m lïn c©y ng«, bÖnh vµng lïn c©y lóa, xo¨n lïn c©y b«ng,…
4.2. BiÕn d¹ng: nh− xo¨n l¸ cµ chua, cuèn l¸ khoai t©y, xo¨n l¸ hå tiªu, xo¨n l¸ ít, kh¶m nh¨n l¸ khoai t©y,…Ngoµi biÕn d¹ng l¸ cßn hiÖn t−îng biÕn d¹ng cñ qu¶. Nh− bÖnh ®èm hÐo cµ chua, bÖnh vµng lïn khoai t©y, bÖnh virus ë t¸o, nho, mËn còng g©y biÕn d¹ng qu¶.
4.3. BiÕn mµu: nh− biÕn vµng ë lóa, vµng l¸ c©y cam, vµng l¸ c©y ®Ëu,…
4.4. HiÖn t−îng tµn lôi: c©y cßi cäc, lïn, mäc tõng bói nh− bÖnh lïn bôi ë c©y l¹c, bÖnh lóa cá, bÖnh Tristeza cam, bÖnh chïm ngän chuèi.
4.5. G©y vÕt chÕt ë th©n c©y: BÖnh vµng l¸ cam, g©y ra vÕt lâm ë th©n c©y cam chanh vµ virus s−ng cµnh t¸o.
C¸ch chia nhãm ®−îc tr×nh bµy trªn cã ý nghÜa ®Ó nhËn biÕt bÖnh nhanh th«ng qua viÖc quan s¸t thùc tÕ. Mét sè t¸c gi¶ ®? chia triÖu chøng bÖnh thµnh c¸c nhãm: Nhãm bÖnh nhiÔm hÖ thèng (nhiÔm toµn c©y) vµ nhãm bÖnh nhiÔm bé ph©n (g©y vÕt chÕt côc bé). C¸ch chia nhãm nµy gióp cho viÖc chÈn ®o¸n bÖnh h¹i s¬ bé lóc ®Çu. Tuy nhiªn, trong tr−êng hîp nµo ®ã cã virus võa g©y c¸c vÕt chÕt võa nhiÔm hÖ thèng. ViÖc ph©n nhãm vÉn chØ cã tÝnh chÊt t−¬ng ®èi. Tuy nhiªn, ®©y lµ c¸ch chia nhãm cã gi¸ trÞ cao h¬n c¸ch chia nhãm theo triÖu chøng ®¬n thuÇn.
4.6. TÝnh chèng chÞu cña virus thùc vËt
Virus lµ mét ký sinh rÊt nhá bÐ, ký sinh tuyÖt ®èi trong tÕ bµo thùc vËt. Trong tr−êng hîp virus bÞ t¸ch ra khái tÕ bµo, n»m trong dÞch c©y, chóng sÏ rÊt khã tån t¹i. Nghiªn cøu vÊn ®Ò nµy cã ý nghÜa quan träng v× nhãm virus truyÒn c¬ häc muèn truyÒn bÖnh ph¶i sèng mét thêi gian trong dÞch c©y míi cã thÓ truyÒn ®Õn mét tÕ bµo sèng kh¸c cña thùc vËt. NhiÒu t¸c gi¶ ®? ®i ®Õn nhËn xÐt: c¸c yÕu tè - sù kÐo dµi ®êi sèng cña virus trong mét dÞch c©y bÞ «xi ho¸ do m«i tr−êng, t¸c ®éng cña c¸c møc nhiÖt ®é cao, thÊp kh¸c nhau, kh¶ n¨ng dÞch chøa virus bÞ pha lo?ng do m−a, m«i tr−êng,… cã ¶nh h−ëng rÊt râ rÖt ®Õn viÖc b¶o tån søc l©y bÖnh cña virus qua mét ký chñ míi.
Víi nhËn xÐt trªn c¸c nhµ virus häc ®? kh¶o s¸t kh¶ n¨ng chèng chÞu cña virus víi
m«i tr−êng b»ng 3 thÝ nghiÖm ®¬n gi¶n:
+ Thêi gian tån t¹i cña virus trong d¹ng dÞch: “lÊy 10 hay 20 èng nghiÖm ®? khö trïng cã nót kÝn, ®Ó ë ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é trong phßng thÝ nghiÖm vµ quy ®Þnh thêi gian lÊy tõng èng nghiÖm ra l©y bÖnh cho c©y khoÎ. Thêi gian nµo kÐo dµi nhÊt mµ dÞch c©y vÉn cßn kh¶ n¨ng l©y nhiÔm bÖnh ng−êi gäi lµ “thêi gian tån t¹i trong d¹ng dÞch cña virus”.
VÝ dô: - Virus Y khoai t©y (PVY): 15 phót - 1 giê
- Virus kh¶m l¸ mÝa (SCMV): 1 ngµy
- Virus kh¶m thuèc l¸ (TMV): 1 th¸ng
- Virus X khoai t©y (PVX): 1 th¸ng
Trường ñại học Nông nghiệp 1 – Giáo trình Bệnh cây ñại cương --------------------------------------------------- 109
+ Ng−ìng pha lo?ng: còng bè trÝ thÝ nghiÖm t−¬ng tù vµ l©y bÖnh cho c©y khoÎ ë c¸c møc pha lo?ng: 1 gi÷ nguyªn dÞch chiÕt tõ l¸ c©y nhiÔm virus, pha lo?ng 1/2, 1/4,...1/8...1/16...1/32...1/64...1/128... ng−ìng pha lo?ng sÏ lµ møc pha lo?ng cao nhÊt mµ ë ®ã dÞch c©y chøa virus cßn gi÷ ®−îc kh¶ n¨ng l©y bÖnh. Sau møc pha ®ã virus kh«ng l©y bÖnh ®−îc n÷a.
VÝ dô: - Virus Y khoai t©y (PVY) lµ 10-2
- Virus X khoai t©y (PVX) lµ 10-5
- Virus kh¶m thuèc l¸ (TMV) lµ 10-6
+ NhiÖt ®é lµm mÊt ho¹t tÝnh (Q10): lµ nhiÖt ®é trong b×nh ®un c¸ch thuû (cè ®Þnh
nhiÖt trong 10 phót) mµ ë nhiÖt ®é ®ã virus b¾t ®Çu mÊt hoµn toµn kh¶ n¨ng l©y bÖnh.
VÝ dô: - virus Y khoai t©y (PVY) Q10 = 520C
Virus X khoai t©y (PVX) Q10 = 720C
- Virus kh¶m thuèc l¸(TMV) Q10 = 930C - 960C tuú theo chñng
Tuú theo chñng virus mµ Q10 cã thÓ dao ®éng 1 vµi ®é. VÝ dô virus TMV cã thÓ cã
chñng cã Q10 biÕn ®éng tõ 93 0C - 960C.
V. H×nh th¸i vµ cÊu t¹o cña virus thùc vËt
5.1. H×nh th¸i
Virus thùc vËt vµ virus h¹i sinh vËt nãi chung cã h×nh d¹ng vµ kÝch th−íc rÊt ®a d¹ng. Chóng cã thÓ cã d¹ng h×nh gËy ng¾n, h×nh gËy dµi, h×nh cÇu, h×nh khèi ®a diÖn, h×nh sîi ng¾n, sîi dµi, h×nh vi khuÈn vµ nhiÒu d¹ng kh¸c.
a) Nhãm virus h×nh gËy
- Virus kh¶m thuèc l¸ (TMV) kÝch th−íc 15 x 300nm
- Virus kh¶m l¸ ®Ëu hµ lan kÝch th−íc 46 – 200 x 22nm
- Virus kh¶m säc l¸ lóa m¹ch kÝch th−íc 100 – 150 x 20nm
b) Nhãm c¸c virus cã h×nh sîi mÒm - Virus X khoai t©y (PVX) kÝch th−íc 480 – 580 x 13nm (sîi ng¾n)
- Virus A khoai t©y (PVA) kÝch th−íc 680 - 900 x 13nm (sîi dµi trung b×nh)
- Virus Tristeza h¹i cam, chanh vµ virus biÕn vµng cñ c¶i ®−êng cã kÝch th−íc tõ 800
- 2000 x 12 nm. (sîi dµi nhÊt)
Thuéc nhãm Potex virus (d), Poty virus (e), Clostero virus (f).
c) Nhãm virus cã cÊu t¹o ®èi xøng d¹ng h×nh cÇu
- Virus ®èm chÕt l¸ thuèc l¸ d¹ng cÇu, ®−êng kÝnh 30 nm
- Virus kh¶m l¸ d−a chuét d¹ng cÇu, ®−êng kÝnh 29 nm
Trường ñại học Nông nghiệp 1 – Giáo trình Bệnh cây ñại cương --------------------------------------------------- 110
- Virus kh¶m l¸ sóp l¬ d¹ng cÇu, ®−êng kÝnh 50 nm
Thuéc nhãm Tymo virus (g), Cucumo virus (h), Caulimo virus (i).
d) Nhãm virus cã cÊu t¹o ®èi xøng h×nh vi khuÈn
- Virus ®èm chÕt vµng rau diÕp, kÝch th−íc 300 x 52nm
Nhãm Alfaifa mosaic virus 28 – 58 x 18nm
Thuéc nhãm Rhado virus (k).
e) C¸c nhãm virus cã h×nh d¹ng kh¸c: ®ã lµ nhãm Germini virus vµ Tenui virus.
5.2. CÊu t¹o
a) CÊu t¹o
B×nh th−êng mçi mét virus ®Òu ®−îc cÊu t¹o tõ protein vµ axit nucleic, mét sè virus ®Æc biÖt cßn chøa c¶ polyamin, lipit hoÆc men ®Æc hiÖu (nh− thùc thÓ khuÈn Bacteriophage).
Tû lÖ axit nucleic vµ protein thay ®æi víi mçi lo¹i virus kh¸c nhau. Axit nucleic th−êng chiÕm tõ 5 - 40%, cßn protein nhiÒu h¬n th−êng chiÕm tõ 60 - 95%, l−îng axit nucleic thÊp vµ protein cao cã thÓ thÊy ë c¸c virus cã h×nh sîi dµi tr¸i l¹i l−îng axit nucleic cao vµ protein thÊp cã thÓ thÊy ë c¸c virus cã d¹ng h×nh cÇu.
Träng l−îng toµn c¬ thÓ cña virus còng rÊt kh¸c nhau, tõ 4,6 triÖu ®¬n vÞ träng l−îng ph©n tö ë virus kh¶m l¸ cá Brome, 39 triÖu ë virus kh¶m l¸ thuèc l¸ vµ 73 triÖu ë bÖnh virus gißn th©n thuèc l¸,...
b) Protein cña virus thùc vËt
Còng ®−îc t¹o thµnh tõ nhiÒu axit amin nh− alalin, acginin, sistein, glixin, lizin, lesin, fenilalamin, treonin, prolin, triptophan, tirozin, valin, axit asparagimic, axit alutamic,...
C¸c axit nucleic cña virus: ARN hay ADN quyÕt ®Þnh b¶n chÊt protein cña chóng
(thµnh phÇn cÊu t¹o, sù s¾p xÕp,...).
VÝ dô: virus kh¶m thuèc l¸ (TMV) lµ virus cã d¹ng h×nh trô ng¾n (h×nh gËy ng¾n) kÝch th−íc ®o ®−îc 300 x 15nm. C¸c ph©n tö protein ®−îc s¾p xÕp theo h×nh xo¾n (lß xo) bao quanh, mét chuçi c¸c axit nucleic (ARN). ë gi÷a h×nh trô cã mét lâi rçng. C¸c phÇn tö protein cóng s¾p xÕp d¹ng xo¾n bao quanh gäi lµ vá (capside) cña virus. Líp vá cña virus kh¶m thuèc l¸ cã 161/3 ®¬n vÞ ph©n tö protein cho mét vßng xo¾n, vµ virus cã 130 vßng xo¾n.
ë c¸c virus h×nh sîi xo¾n mÒm nh− nhãm Potex virus, nhãm Poty virus, nhãm Clostero virus,... sù s¾p xÕp cña lâi axit nucleic (ARN) vµ vá protein còng t−¬ng tù ë virus kh¶m thuèc l¸.
Trường ñại học Nông nghiệp 1 – Giáo trình Bệnh cây ñại cương --------------------------------------------------- 111
ë c¸c virus h×nh cÇu nh− nhãm Luteo virus, nhãm Cucumo virus,...c¸c ph©n tö protein vµ axit nucleic s¾p xÕp ®èi xøng qua t©m cña h×nh cÇu gièng nh− mét khèi ®a diÖn.
C¸c virus cã d¹ng h×nh vi khuÈn, nh− virus thuéc hä Rhaboviridae vµ Caulimoviridae lµ nh÷ng virus cã cÊu t¹o ®èi xøng qua trôc xuyªn t©m. §èi víi mét sè virus ADN thuéc hä Caulimoviridae protein ®−îc xÕp vßng quanh, cßn c¸c sîi ADN n»m thµnh tõng vßng khÐp kÝn ë gi÷a (h×nh d¹ng c¸c virus ®−îc m« t¶ trªn h×nh).
c) Axit nucleic cña virus thùc vËt
PhÇn lín c¸c virus thùc vËt cã cÊu t¹o genom lµ ARN chuçi (+) vµ vá bäc ngoµi lµ protein. Mét sè Ýt cã ARN chuçi kÐp, kho¶ng 25 virus thùc vËt chøa lâi ADN chuçi kÐp, ng−îc l¹i ë virus ®éng vËt th× phÇn lín lµ virus cã genom lµ ADN.
C¶ ARN vµ ADN ®Òu lµ nh÷ng chuçi ph©n tö dµi, chøa hµng tr¨m hay nhiÒu h¬n lµ
hµng ngµn c¸c ®¬n vÞ nhá ®−îc gäi lµ nucleotit.
Chuçi polynucleotit nµy cã ph©n tö l−îng lµ 2,5.106 (ë virus kh¶m l¸ thuèc l¸).
d) ThÓ kÕt tinh cña virus
Mét sè virus trong ®iÒu kiÖn nhÊt ®Þnh cña m«i tr−êng cã thÓ t¹o thµnh tinh thÓ. N¨m 1935, W. M. Stanley ®? t¸ch ®−îc tinh thÓ cña virus kh¶m thuèc l¸ (TMV). Virus chØ t¹o thµnh tinh thÓ khi chóng ë tr¹ng th¸i tÜnh (virion). Mét sè virus t¹o thÓ kÕt tinh khi ta xö lý amonisunphat.
Ngµy nay, ng−êi ta cã thÓ t¹o ra tinh thÓ virus ngay trong èng nghiÖm v× b¶n chÊt cña hiÖn t−îng nµy lµ do t¸c dông cña c¸c lùc nèi kÕt gi÷a c¸c ph©n tö vµ phô thuéc cÊu t¹o lý ho¸ bÒ mÆt cña c¸c vËt thÓ nhá bÐ kh«ng ph©n biÖt lµ sinh vËt hay phi sinh vËt. Trong thÝ nghiÖm y häc ng−êi ta ®? lµm kÕt tinh virus g©y bÖnh b¹i liÖt khi t¹o ra ®iÓm ®¼ng ®iÖn trong èng nghiÖm. Tinh thÓ cña virus thùc vËt ®−îc quan s¸t thÊy rÊt râ d−íi kÝnh hiÓn vi quang häc th«ng th−êng nhÊt lµ c¸c virus thuéc nhãm Tabamo virus hay Poty virus,... Tuy nhiªn, sù xuÊt hiÖn cña chóng phô thuéc vµo t×nh tr¹ng cña c©y lóc lÊy mÉu vµ ®iÒu kiÖn m«i tr−êng.
e) Chøc n¨ng axit nucleic vµ protein: trong cÊu t¹o c¬ thÓ virus thùc vËt cã nh÷ng chøc n¨ng kh¸c nhau: axit nucleic gi÷ vai trß quyÕt ®Þnh tÝnh di truyÒn x©m nhiÔm vµ l©y bÖnh cña virus thùc vËt, protein cã t¸c dông b¶o vÖ, b¸m gi÷ vµ cã vai trß quan träng trong khi virus truyÒn bÖnh qua m«i giíi truyÒn bÖnh.
VI. Sù x©m nhiÔm vµ tæng hîp virus míi.
6.1. Sù x©m nhiÔm cña virus
Virus x©m nhËp vµo tÕ bµo qua c¸c vÕt th−¬ng nhÑ do s©y s¸t vµ nhê sù tiÕp xóc cña giät dÞch chøa virus hoÆc do cä s¸t tiÕp xóc gi÷a l¸ c©y bÖnh, c©y khoÎ mµ virus x©m nhËp vµo tÕ bµo. Virus cßn cã thÓ truyÒn bÖnh trong tr−êng hîp mét h¹t phÊn hoa bÞ nhiÔm virus ®−îc r¬i vµo mét no?n thùc vËt. Trong m« c©y ®? bÞ nhiÔm bÖnh virus di chuyÓn trong tÕ
Trường ñại học Nông nghiệp 1 – Giáo trình Bệnh cây ñại cương --------------------------------------------------- 112
bµo chÊt cña tÕ bµo vµ cã thÓ ®i sang c¸c tÕ bµo kh¸c th«ng qua c¸c sîi liªn bµo hay c¸c vÕt th−¬ng më ra ë v¸ch tÕ bµo.
6.2. Sù t¸i sinh virus
a) Kh¸i niÖm
Sù t¸i sinh (replication) hay sinh s¶n lµ sù h×nh thµnh ph©n tö virus míi tõ ph©n tö
virus ban ®Çu.
Sau khi x©m nhËp vµo tÕ bµo ký chñ, sù t¸i sinh virus tr¶i qua 4 giai ®o¹n:
1. Th¸o vá ®Ó gi¶i phãng bé gien virus 2. Tæng hîp protein virus 3. Tæng hîp bé gien virus míi
4. L¾p r¸p ph©n tö virus
b) §Æc ®iÓm chung
Sù t¸i sinh virus, mÆc dï kh¸c nhau tïy nhãm, nh−ng ®Òu cã ®Æc ®iÓm chung sau
1. Virus sö dông vËt liÖu cña tÕ bµo ký chñ (amino acid, nucleotide) ®Ó tæng hîp
protein vµ acid nucleic cña chÝnh virus.
2. Virus sö dông n¨ng l−îng cña tÕ bµo ký chñ (chñ yÕu d−íi d¹ng c¸c hîp chÊt cao
n¨ng nh− ATP) ®Ó tæng hîp protein vµ acid nucleic cña chÝnh virus.
3. Virus sö dông bé m¸y tæng hîp protein cña tÕ bµo ký chñ (ribosome, tRNA vµ c¸c enzyme liªn quan) ®Ó tæng hîp protein cña virus. Qu¸ tr×nh tæng hîp sÏ dùa trªn khu«n mRNA cña virus. TÊt c¶ virus thùc vËt sö dông ribosome 80 S cña tÕ bµo ký chñ.
4. HÇu hÕt c¸c virus thùc vËt tæng hîp 1 hoÆc 1 sè enzyme cÇn thiÕt cho qu¸ tr×nh
tæng hîp bé gien virus. VÝ dô:
a. TÊt c¶ c¸c virus RNA m? hãa RdRp (RNA-dependent RNA polymerase). RdRp lµ
mét enzyme polymer hãa vµ cã chøc n¨ng tæng hîp RNA trªn khu«n RNA.
b. C¸c geminivirus (cã bé gien DNA sîi vßng ®¬n) m? hãa Rep (replication) protein. Rep kh«ng ph¶i lµ mét enzyme cã chøc n¨ng polyme hãa nh−ng cã chøc n¨ng c¾t vµ nèi c¸c ph©n tö DNA virus trong qu¸ tr×nh tæng hîp sîi DNA virus.
Tãm l¹i, sù t¸i sinh virus phô thuéc hoµn toµn vµo bé m¸y tæng hîp protein vµ acid nucleic cña tÕ bµo ký chñ. Së dÜ nh− vËy lµ do virus nãi chung vµ virus thùc vËt nãi riªng chØ m? hãa mét sè Ýt gien; vÝ dô c¸c begomovirus chØ m? hãa 5 - 8 gien, c¸c potyvirus chØ m? hãa 10 gien.
Do ph¶i dùa hoµn toµn vµo vËt chÊt cña tÕ bµo thùc vËt ®Ó sinh s¶n, c¸c virus ®? ph¸t triÓn m¹nh trªn c©y non vµ tÕ bµo non trong mét c©y. ë c¸c c©y giµ cçi, qu¸ tr×nh nµy sÏ chËm l¹i hay hÇu nh− ngõng h¼n. ChÝnh v× vËy, tuæi c©y non vµ phÇn non cña c©y lµ n¬i virus sinh s¶n rÊt m¹nh. C¸c ®iÒu kiÖn ngo¹i c¶nh nh−: nhiÖt ®é qu¸ cao, thÊp, ®é pH cña
Trường ñại học Nông nghiệp 1 – Giáo trình Bệnh cây ñại cương --------------------------------------------------- 113
m«i tr−êng, ¸nh s¸ng, chÕ ®é dinh d−ìng, ch¨m sãc. Mét chÊt ®−îc nhiÒu nhµ khoa häc x¸c nhËn cã b¶n chÊt protein tªn lµ interferon cã thÓ s¶n sinh ra ë tÕ bµo ký chñ khi virus x©m nhËp. Víi nång ®é thÊp kho¶ng mét phÇn triÖu gram ®? cã kh¶ n¨ng øc chÕ sinh s¶n cña virus. ChÝnh v× nh÷ng lý do trªn bÖnh virus kh«ng g©y ®−îc t¸c h¹i huû diÖt ngay mµ th−êng g©y tho¸i ho¸. Sù huû diÖt chØ x¶y ra khi ®iÒu kiÖn m«i tr−êng vµ c©y bÖnh thuËn lîi cho virus sinh s¶n vµ l©y nhiÔm, nh− trong c¸c trËn dÞch cña bÖnh lóa vµng lôi ë n−íc ta nh÷ng n¨m 1960.
6.3. Sù di chuyÓn cña virus trong tÕ bµo c©y.
Virus x©m nhËp vµo tÕ bµo c©y, chóng di chuyÓn theo dßng tÕ bµo chÊt hoÆc cã tr−êng hîp virus di chuyÓn theo c¸c dßng nhùa nguyªn vµ dßng nhùa luyÖn cña c©y, lÉn vµo sù di chuyÓn cña c¸c chÊt dinh d−ìng, n−íc hay muèi kho¸ng cña m¹ch dÉn thùc vËt. Virus di chuyÓn tõ tÕ bµo nµy qua tÕ bµo kh¸c qua c¸c cÇu nèi nguyªn sinh mét c¸ch chËm ch¹p.
Quan s¸t mét virus khoai t©y x©m nhËp vµo ngän mét l¸ ký chñ ë d−íi thÊp cña c©y khoai t©y non, G. Samuel ®? ghi nhËn: sau 3 ngµy virus míi nhiÔm hÕt mét l¸ ®¬n, sau 4 ngµy míi nhiÔm hÕt ®o¹n g©n cña l¸ kÐp vµ mét phÇn ®o¹n th©n s¸t gèc, sau 5 ngµy míi nhiÔm hÕt däc theo g©n chÝnh vµ mét l¸ ngän (c¸c l¸ kh¸c ch−a hÒ nhiÔm virus). Sau 10 ngµy míi nhiÔm hÕt 2 l¸ ngän, 1 th©n chÝnh vµ l¸ kÐp n¬i virus l©y nhiÔm vµo ®Çu tiªn... tíi 25 ngµy sau virus míi nhiÔm trªn toµn c©y khoai t©y bÞ l©y nhiÔm.
Sù dÞch chuyÓn cña virus trong toµn c©y t¹o thµnh mét c©y bÖnh nhiÔm hÖ thèng víi c¸c triÖu chøng toµn c©y nh− kh¶m l¸, xo¨n l¸, lïn c©y, lïn bôi... Cã tr−êng hîp virus cho l©y nhiÔm côc bé trªn l¸, t¹o vÕt chÕt, kh«ng l©y lan toµn c©y th−êng gäi lµ c©y nhiÔm bÖnh côc bé: ®ã lµ d¹ng vÕt chÕt ho¹i trªn c©y thuèc l¸ d¹i, c©y cµ ®éc d−îc, c©y cóc b¸ch nhËt... khi nhiÔm c¸c virus TMV, PVX...
VII. Ph©n lo¹i virus thùc vËt
ViÖc ph©n lo¹i virus g©y bÖnh ®−îc chÈn ®o¸n theo Uû ban quèc tÕ vÒ ph©n lo¹i virus (International committee on taxonomy of viruses – gäi t¾t lµ ICTV) dùa vµo ®Æc ®iÓm cÊu t¹o, h×nh th¸i cña virus còng nh− mèi quan hÖ huyÕt thanh vµ c¸c ®Æc tÝnh kh¸c nh− ®Æc ®iÓm truyÒn lan, l©y nhiÔm, ph¹m vi kÝ chñ ®Æc biÖt lµ c¸c ®Æc ®iÓm di truyÒn ARN vµ ADN. Tªn gäi cña virus h¹i thùc vËt quy ®Þnh dïng tiÕng Anh bao gåm tªn cña c©y kÝ chñ chÝnh, triÖu chøng bÖnh trªn c©y kÝ chñ ®ã vµ cuèi cïng lµ tõ virus. VÝ dô: virus g©y bÖnh kh¶m thuèc l¸ - Tobacco mosaic virus - viÕt t¾t lµ TMV.
Theo Agrios G.N, 1997 trong hÖ thèng ph©n lo¹i tÊt c¶ c¸c loµi virus thùc vËt thuéc ngµnh virus (Kingdom: viruses). Trong ngµnh tuú theo cÊu t¹o cña axit nucleic chóng ®−îc chia lµm 2 nhãm ARN virus vµ ADN virus dùa vµo axit nucleic cña virus lµ ADN hoÆc ARN. Chóng t«i sö dông b¶ng ph©n lo¹i theo Claude Fauquet (2001). A/ Nhãm ARN virus a) C¸c virus cã ARN sîi ®¬n d−¬ng (ss ARN +) + ARN virus d¹ng h×nh gËy: gåm 32 loµi
Trường ñại học Nông nghiệp 1 – Giáo trình Bệnh cây ñại cương --------------------------------------------------- 114
- 1 ssARN (+)
Gièng Tobamovirus VÝ dô: Tobacco mosaic virus (virus kh¶m thuèc l¸)
- 2ssARNs
Gièng Tobravirus VÝ dô: Tobacco rattle virus
- 2-4 ssARNs: virus h×nh gËy truyÒn qua nÊm
Gièng Furovirus. VÝ dô: Soil-borne wheat mosaic virus (virus kh¶m l¸ lóa m× cã
nguån gèc tõ ®Êt).
- 3ss ARNsS
Gièng Hordeivirus. VÝ dô: Barley stripe mosaic virus (virus kh¶m säc nhá lóa ®¹i
m¹ch)
+ ARN virus d¹ng sîi mÒm: 280 loµi
- 1ssARN
Carlavirus VÝ dô: Carnation latent virus (virus Èn hoa cÈm ch−íng)
Trichovirus VÝ dô: Apple cholorotic leafspot virus (virus ®èm vµng l¸ t¸o)
Potexvirus VÝ dô: Potato virus X (virus kh¶m l¸ khoai t©y)
Hä Potyviridae
- 1ssARN virus h×nh sîi mÒm dµi
Gièng Closterovirus: VÝ dô: Beet yellows virus (virus vµng l¸ cñ c¶i ®−êng)
+ ARN virus d¹ng h×nh cÇu: 165 loµi
- 1ssARN (+)
Hä: Sequivirisdae
Waikavirus. VÝ dô: Rice tungro spherical virus (virus tungro d¹ng cÇu h¹i
lóa)
Hä: Tombusviridae
Gièng: Tombusvirus VÝ dô: Tomato bushy stunt virus (virus chïn ngän tµn lôi cµ
chua)
Gièng Carmovirus VÝ dô: Carnation mottle virus (virus ®èm l¸ cÈm ch−íng)
Gièng Machlomovirus VÝ dô: Maize chlorotic mottle virus (virus ®èm vµng ng«)
Gièng Necrovirus VÝ dô: Tobacco necrosis virus (bÖnh ®èm chÕt thuèc l¸)
Gièng Luteovirus VÝ dô: Barley yellow drawf virus (virus vµng lïn)
Gièng Sobemovirus VÝ dô: Southern bean mosaic virus (virus kh¶m l¸ ®Ëu)
Trường ñại học Nông nghiệp 1 – Giáo trình Bệnh cây ñại cương --------------------------------------------------- 115
Gièng Tymovirus VÝ dô: Turnip yellow mosaic virus (virus kh¶m vµng c©y cñ
c¶i)
- 2ssARN (+)
Hä: Comoviridae
Gièng: Comovirrus VÝ dô: Cowpea mosaic virus (virus kh¶m l¸ c©y ®Ëu ®òa)
Nepovirus VÝ dô: Tobacco ringspot virus (virus ®èm h×nh nhÉn thuèc l¸)
- 3ssARN (+)
Hä: Bromoviridae
Gièng: Ilavirus VÝ dô: Tobacco streak virus (virus säc lín thuèc l¸)
Cucumovirus VÝ dô: Cucumber mosaic virus (virus kh¶m l¸ d−a chuét)
Alfamovirus VÝ dô: Alfalfa mosaic virus (virus kh¶m l¸ cá ®inh l¨ng)
+ C¸c virus cã ARN sîi ®¬n ©m ( - ssARN): gåm 90 loµi
- 1(-) ssARN
Hä: Rhadoviridae
Nucleorhadovirus VÝ dô; Potato yellow dwarf virus (virus vµng lïn khoai t©y)
- 3 (-) ssARNs
Hä: Bunyaviridae
Gièng: Tospovirus VÝ dô: Tomato spotted wilt virus (virus ®èm hÐo cµ chua)
- 4 (-) ssARNs
Gièng: Tenuivirus VÝ dô: Rice stripe virus (virus säc nhá l¸ lóa)
b) ARN sîi kÐp (ds ARN)
+ Virus h×nh cÇu: 40 loµi
2dsARN
Hä: Reoviridae
Gièng: Fijivirus VÝ dô: Rice Fiji disease virus (virus bÖnh Fiji lóa)
Oryzavirus VÝ dô: Rice ragged stunt virus (virus xo¨n ngän l¸ lóa)
B/ Nhãm ADN virus
a) ADN sîi kÐp (ds ADN): 21 loµi
+ ds ADN virus h×nh cÇu: Gièng Caulimovirus
VÝ dô: Cauliflower mosaic virus (virus kh¶m sópl¬)
Trường ñại học Nông nghiệp 1 – Giáo trình Bệnh cây ñại cương --------------------------------------------------- 116
+ Virus h×nh vi khuÈn kh«ng cã vá bäc: Gièng Badnavirus
VÝ dô: Rice tungro baciliform virus (virus tungro d¹ng vi khuÈn h¹i lóa)
b) ADN sîi ®¬n (ss ADN): 55 loµi
+ Virus h×nh chµy
G©y h¹i c©y mét l¸ mÇm, lan truyÒn qua rµy
Hä Geminiviridae
Gièng Geminivirus
VÝ dô: Maize streak virus (virus säc l¸ lín ng«)
G©y h¹i c©y hai l¸ mÇm, lan truyÒn qua bä phÊn.
VÝ dô: Bean golden mosaic virus (virus kh¶m vµng c©y ®Ëu).
+ Virus h×nh cÇu ®¬n
VÝ dô: Banana bunchy top virus (virus chïn ngän chuèi).
VIII. Sù truyÒn bÖnh virus thùc vËt
Virus thùc vËt x©m nhËp vµo c©y khoÎ hoÆc truyÒn lan sang ®êi sau cña c©y trång b»ng nhiÒu con ®−êng rÊt kh¸c nhau hoÆc nhê m«i giíi truyÒn bÖnh (vector) hoÆc kh«ng nhê m«i giíi truyÒn bÖnh.
Nh−ng nãi chung lµ virus kh«ng thÓ tù lan truyÒn, chóng lu«n ph¶i nhê mét sù trî
gióp bªn ngoµi ®Ó cã thÓ l©y lan.
Ta cã thÓ t¹m chia c¸ch truyÒn bÖnh cña virus thùc vËt lµm 2 nhãm:
8.1. Sù truyÒn bÖnh virus kh«ng nhê m«i giíi.
a) TruyÒn bÖnh qua nh©n gièng v« tÝnh thùc vËt
- Qua nu«i cÊy m«: virus cã thÓ truyÒn dÔ dµng qua nu«i cÊy m« tÕ bµo thùc vËt. NÕu tÕ bµo bÞ nhiÔm virus ®−îc ®em nu«i cÊy vµ nh©n lªn sè l−îng lín th× nh÷ng c©y con ®−îc t¹o thµnh cã thÓ bÞ nhiÔm bÖnh tõ 90 – 100% ë møc ®é bÖnh kh¸c nhau.
- TruyÒn qua hom gièng chiÕt tõ c©y bÞ bÖnh, qua m¾t ghÐp, cµnh ghÐp, chåi ghÐp, gèc ghÐp bÞ nhiÔm bÖnh. C¸c c©y trång nh©n gièng v« tÝnh b»ng cñ nh− khoai t©y, mét sè c©y hoa, c©y c¶nh, b»ng cñ vµ th©n nh− khoai lang, s¾n... lu«n cã nguy c¬ bÞ virus ph¸ ho¹i trªn diÖn tÝch lín, nÕu kh«ng kiÓm so¸t ®−îc nguån gièng ban ®Çu.
b) TruyÒn bÖnh qua h¹t gièng vµ qua phÊn hoa
Virus th−êng kh«ng truyÒn qua h¹t gièng
BÖnh virus truyÒn qua phÊn hoa kh«ng chØ nhiÔm vµo h¹t gièng mµ cã thÓ nhiÔm vµo c©y con hay mÇm mäc tõ h¹t gièng ®ã. Quan träng h¬n chóng cã thÓ truyÒn qua trong qu¸ tr×nh thô phÊn hoa ®Ó x©m nhËp vµo c©y mÑ. Virus còng cã thÓ qua phÊn hoa mµ l©y tõ c©y
Trường ñại học Nông nghiệp 1 – Giáo trình Bệnh cây ñại cương --------------------------------------------------- 117
nµy qua c©y kh¸c trªn ®ång ruéng.
Cã kho¶ng 100 virus lan truyÒn ®−îc qua h¹t gièng. Tuy nhiªn, trong thùc tÕ chØ cã mét sè Ýt h¹t mang virus. Mét vµi tr−êng hîp c¸ biÖt nh−: TRSV tû lÖ nhiÔm bÖnh rÊt cao cã thÓ ®Õn 100% sè h¹t c©y bÖnh (c©y ®Ëu t−¬ng). BSMV nhiÔm ë h¹t c©y lóa m¹ch tõ 50 - 100%, virus TMV nhiÔm ngoµi vá h¹t (Barley). H¹t c©y hä ®Ëu bÞ nhiÔm nhiÒu lo¹i virus (®Ëu t−¬ng vµ c¸c lo¹i ®Ëu ¨n qu¶). Do ®ã cÇn chó ý chän läc gièng s¹ch bÖnh ®Ó chèng virus nhiÔm ë h¹t t¹o c©y con bÞ bÖnh thµnh nguån bÖnh ban ®Çu nguy hiÓm cho c©y trång ban ®Çu sau nµy.
c) Virus truyÒn bÖnh b»ng c¬ häc, tiÕp xóc
TruyÒn bÖnh virus b»ng c¬ häc tiÕp xóc th−êng x¶y ra víi nhãm c¸c bÖnh virus cã
tÝnh chèng chÞu cao víi ®iÒu kiÖn m«i tr−êng.
Trong thiªn nhiªn khi c©y mäc dµy, giao t¸n nhau bÖnh cã thÓ truyÒn khi l¸ c©y bÖnh cä s¸t vµo l¸ c©y khoÎ, ®Æc biÖt lµ ë c¸c ruéng trång rau vµ c¸c c©y trång hµng n¨m. Th−êng trong mïa m−a b?o ë n−íc ta, khi giã m¹nh tõ cÊp 3, 4 trë lªn dÔ g©y ra vÕt th−¬ng ë c©y nªn tû lÖ c©y nhiÔm bÖnh cã thÓ cao h¬n.
C¸c vÕt th−¬ng g©y nªn do c«n trïng, c¸c ®éng vËt kh¸c, m¸y mãc, dông cô.
Khi ch¨m bãn, thu h¸i t¹o c¸c vÕt th−¬ng ë th©n c©y, l¸, rÔ, c©y khoÎ lµ ®iÒu kiÖn ®Ó
cho virus ë d¹ng giät dÞch l©y nhiÔm tõ c©y bÖnh sang.
C¸c virus kh¶m khoai t©y X, virus bÖnh kh¶m l¸ c©y thuèc l¸ lµ c¸c virus dÔ dµng l©y
bÖnh qua c¸c vÕt th−¬ng c¬ giíi, tiÕp xóc.
C¸c virus cã kh¶ n¨ng chèng chÞu kÐm h¬n víi ®iÒu kiÖn ngo¹i c¶nh nh− virus Y, virus A ë khoai t©y l©y truyÒn c¬ häc yÕu vµ truyÒn c«n trïng dÔ dµng h¬n. Virus cã kh¶ n¨ng truyÒn bÖnh qua c¸c vÕt th−¬ng nhÑ.
8.2. Sù truyÒn bÖnh virus b»ng m«i giíi
M«i giíi (vector) lµ c¸c vËt trung gian gióp cho virus cã thÓ tõ mét c©y bÖnh x©m
nhËp vµo c©y khoÎ ®Ó thùc hiÖn qu¸ tr×nh x©m nhiÔm, g©y bÖnh.
Tõ n¨m 1895 Takata, 1901 Takami (NhËt B¶n) ®? ph¸t hiÖn bä rÇy Inazuma dorsalis vµ bä rÇy Nephotettix cineticeps lµ m«i giíi truyÒn bÖnh lóa lïn c©y ë NhËt B¶n. N¨m 1916 Doolittle ph¸t hiÖn ra rÖp Aphis gossypii truyÒn bÖnh kh¶m l¸ d−a chuét. N¨m 1920, O.Botjes thÊy rÖp Myzus persicae truyÒn bÖnh cuèn l¸ khoai t©y.
Theo Harris (1981) cã tíi 381 loµi ®éng vËt cã thÓ truyÒn bÖnh virus h¹i thùc vËt, trong ®ã 94% thuéc ngµnh ch©n khíp (athropoda) vµ 6% thuéc ngµnh giun trßn (Nematoda). C«n trïng lµ nhãm m«i giíi ®Æc biÖt quan träng chiÕm tíi 99% c¸c loµi thuéc ngµnh ch©n khíp truyÒn bÖnh virus thùc vËt.
Trường ñại học Nông nghiệp 1 – Giáo trình Bệnh cây ñại cương --------------------------------------------------- 118
a) C¸c ph−¬ng thøc truyÒn qua m«i giíi
Virus truyÒn bÖnh b»ng m«i giíi cã thÓ cã nhiÒu kiÓu truyÒn bÖnh kh¸c nhau:
- TruyÒn bÖnh theo kiÓu truyÒn sinh häc nghÜa lµ cã mèi quan hÖ sinh häc gi÷a virus vµ c¬ thÓ c«n trïng, virus cã mét thêi gian tiÒm Èn trong c¬ thÓ c«n trïng, qua tuyÕn n−íc bät ®i vµo hÖ thèng tiªu ho¸ thÊm qua thµnh ruét vµo m¸u råi l¹i trë vÒ tuyÕn n−íc bät. Sau giai ®o¹n tiÒm Èn nµy virus cã thÓ ®−îc t¨ng nång ®é do ®−îc c« ®Æc hay trong mét vµi tr−êng hîp virus cã thÓ sinh s¶n ngay trong c¬ thÓ c«n trïng.
C¸c t¸c gi¶ ®? chia c¸c kiÓu truyÒn bÖnh qua c«n trïng vµ c¸c ®éng vËt thµnh 3 nhãm virus.
+ Nhãm truyÒn theo kiÓu bÒn v÷ng: lµ nh÷ng virus cã thÓ sèng bÒn v÷ng trong c¬ thÓ c«n trïng mét thêi gian vµ tõ mét vµi tiÕng ®Õn mét vµi tuÇn lÔ míi cã kh¶ n¨ng l©y bÖnh cho c©y.
VÝ dô: - virus g©y bÖnh xo¨n l¸ cµ chua (Tomato leafcurl virus) - Virus g©y bÖnh cuèn l¸ khoai t©y (Potato leafroll virus) + Nhãm truyÒn bÖnh theo kiÓu kh«ng bÒn v÷ng. Gåm nh÷ng virus kh«ng cã kh¶ n¨ng tån t¹i trong c¬ thÓ c«n trïng tõ mét vµi phót tíi 1 giê. §ã lµ nh÷ng virus l©y bÖnh nhanh chãng trong kho¶ng thêi gian tõ 15 gi©y ®Õn 30 phót chÝnh hót ë c©y bÖnh sau ®ã cã thÓ l©y lan ngay.
§iÓn h×nh lµ virus thuéc nhãm Potyvirus nh−:
- BÖnh kh¶m lïn c©y ng« (Maize dwarf mosaic virus)
- BÖnh kh¶m vµng l¸ ®Ëu (Bean yellow mosaic virus)
+ Nhãm truyÒn bÖnh nöa bÒn v÷ng
Nh÷ng virus thuéc nhãm nµy cã kiÓu truyÒn bÖnh trung gian gi÷a hai nhãm trªn. Cã
thÓ kÓ ®iÓn h×nh lµ virus Tungro h¹i lóa, virus Tristeza h¹i cam chanh...
b) C«n trïng truyÒn virus
C«n trïng chiÕm tíi 99% sè loµi thuéc ngµnh ch©n khíp (athropoda, Harris, 1981),
c¸c loµi c«n trïng cã thÓ truyÒn bÖnh virus h¹i thùc vËt thuéc c¸c bé:
-Bé c¸nh ®Òu (Homoptera)
-Bé c¸nh nöa (Hemiptera)
-Bé c¸nh cøng (Coleoptera)
-Bé c¸nh th¼ng (orthoptera)
- Bé c¸nh t¬ (Thysanoptera)
§ã lµ nh÷ng bé cã nhiÒu hä vµ loµi c«n trïng truyÒn bÖnh. C¸c hä rÖp muéi (Aphididae), hä ve sÇu (Cicadellidae), hä muéi bay (Delphasidae), hä ve sÇu sõng
