Luận văn Thạc sĩ Khoa học Nông nghiệp: Đánh giá đa dạng di truyền và độ độc tính của các chủng vi khuẩn Ralstonia solanacearum Smith được thu thập tại các tỉnh phía Nam Việt Nam

Chia sẻ: Xedapbietbay Xedapbietbay | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:101

Thêm vào BST

Báo xấu

20
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài nhằm đánh giá sự đa dạng di truyền và độc tính của các chủng vi khuẩn Ralstonia solanacearum làm cơ sở cho công tác chọn tạo giống kháng bệnh HXVK. Góp phần tạo cơ sở khoa học để xây dựng phương pháp đánh giá đa dạng di truyền, phân loại và đánh giá độ độc tính của các chủng vi khuẩn Ralstonia solanacearum.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học Nông nghiệp: Đánh giá đa dạng di truyền và độ độc tính của các chủng vi khuẩn Ralstonia solanacearum Smith được thu thập tại các tỉnh phía Nam Việt Nam

i Låìi Caím Ån Được sự phân công của khoa Nông học, trường Đại học Nông Lâm Huế và được sự đồng ý của cô giáo hướng dẫn TS. Nguyễn Thị Thu Thủy, tôi đã thực hiện đề tài luận văn “Đánh giá đa dạng di truyền và độ độc tính của các chủng vi khuẩn Ralstonia solanacearum Smith được thu thập tại các tỉnh phía Nam Việt Nam”. Để có thể hoàn thành luận văn này, tôi tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc đến cô giáo TS. Nguyễn Thị Thu Thủy và cô giáo TS. Trương Thị Hồng Hải là 2 người đã trực tiếp tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện và viết đề tài. Với vốn kiến thức được tiếp thu trong quá trình học không chỉ là nền tảng cho quá trình nghiên cứu đề tài mà còn là hành trang quý báu giúp tôi trưởng thành hơn trong cuộc sống. Xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo đã trực tiếp giảng dạy truyền đạt những kiến thức khoa học chuyên ngành trong thời gian tôi học tập tại trường. Xin ghi nhận những đóng góp nhiệt tình của các anh chị học viên cao học trong và ngoài lớp K19, K20, nhóm các em sinh viên K45, K46, K47, các bạn ở trường THPT Lê Hồng Phong đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài. Có thể khẳng định sự thành công của luận văn này, trước hết thuộc về công lao của tập thể. Đặc biệt là sự quan tâm, động viên khuyến khích từ phía gia đình và người bạn tốt đồng hành Trần Thị Bảo Ngà. Nhân đây, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu đậm đến tất cả mọi người. Mặc dù đã cố gắng rất nhiều song do buổi đầu mới làm quen với công tác nghiên cứu khoa học trong phòng thí nghiệm cũng như hạn chế về kỹ năng thao tác nên không thể tránh khỏi được những thiếu sót nhất định. Tôi rất mong nhận được sự đóng góp của quý thầy cô và các bạn đồng nghiệp để luận văn được hoàn chỉnh hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn! Huế, ngày 20 tháng 7 năm 2015 Học viên Phạm Thanh Bình PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
ii LỜI CAM ĐOAN Để hoàn thiện công trình nghiên cứu này chúng tôi đã tiến hành các công việc liên quan từ xử lý mẫu, phân lập mẫu, chạy PCR đánh giá đa dạng di truyền tại phòng Công nghệ Sinh học, phòng thí nghiệm Bệnh cây và thực hiện thí nghiệm lây nhiễm tại nhà lưới của Bộ môn Bảo vệ thực vật, trường Đại học Nông lâm Huế. Đây là thành quả tập thể nhóm nghiên cứu của chúng tôi. Tất cả số liệu, thông tin trong luận văn này được chúng tôi ghi nhận từ thực tế nghiên cứu. Vì vậy tôi cam đoan tất cả số liệu ở trong luận văn này là chính xác và khách quan, có tính khoa học cao và chưa từng được công bố ở trên một luận văn cao học nào khác. Huế, ngày 20 tháng 7 năm 2015 Học viên Phạm Thanh Bình PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
iii MỤC LỤC MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 9 1. ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................... 9 2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU............................................................................ 10 3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN ..................................................... 10 4. NHỮNG ĐIỂM MỚI CỦA ĐỀ TÀI ............................................................... 10 Chương 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ............................ 11 1.1. CÂY CÀ CHUA........................................................................................... 11 1.1.1. Giá trị dinh dưỡng ..................................................................................... 11 1.1.2. Tình hình sản xuất cà chua trên thế giới ................................................... 12 1.1.3. Tình hình sản xuất cà chua ở Việt Nam .................................................... 12 1.1.4. Các bệnh thường gặp trên cây cà chua...................................................... 13 1.1.5. Thiệt hại do bệnh héo xanh vi khuẩn gây ra trên cà chua ......................... 14 1.2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VI KHUẨN RALSTONIA SOLANACEARUM ............................................................................................................................. 15 1.2.1. Vi khuẩn Ralstonia solanacearum ............................................................ 16 1.2.2. Các nghiên cứu về vi khuẩn Ralstonia solanacearum trên thế giới ......... 19 1.2.3. Nghiên cứu về vi khuẩn Ralstonia solanacearum ở trong nước .............. 20 1.3. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ BỆNH HÉO XANH VI KHUẨN .......... 21 1.3.1. Triệu chứng bệnh ...................................................................................... 21 1.3.2. Nguyên nhân gây bệnh và điều kiện phát sinh bệnh ................................. 21 1.3.3. Các phương pháp chẩn đoán, phát hiện bệnh héo xanh vi khuẩn ............. 22 1.3.4. Biện pháp phòng trừ .................................................................................. 22 1.3.5. Các nghiên cứu về bệnh héo xanh vi khuẩn trên thế giới ......................... 26 1.3.6. Các nghiên cứu về bệnh héo xanh vi khuẩn ở trong nước ........................ 27 1.3.7. Các nghiên cứu về bệnh héo xanh vi khuẩn trên cà chua ở Việt Nam ..... 28 1.4. ĐÁNH GIÁ ĐA DẠNG DI TRUYỀN ........................................................ 29 1.4.1 Tổng quan đa dạng sinh học - đa dạng di truyền ....................................... 29 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
iv 1.4.2. Ý nghĩa của việc nghiên cứu đa dạng di truyền ........................................ 30 1.4.3. Các phương pháp nghiên cứu đa dạng di truyền ....................................... 30 1.4.4. Các kết quả nghiên cứu về sự đa dạng di truyền của vi khuẩn Ralstonia solanacearum ...................................................................................................... 36 Chương 2. MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . 38 2.1. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU......................................................................... 38 2.1.1. Mục tiêu chung .......................................................................................... 38 2.1.2. Mục tiêu cụ thể .......................................................................................... 38 2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ........................................................................ 38 2.2.1. Đánh giá đa dạng di truyền của các chủng vi khuẩn Ralstonia solanacearum được thu thập tại các tỉnh phía Nam....................................................................... 38 2.2.2. Đánh giá độ độc tính của các chủng vi khuẩn Ralstonia solanacearum được thu thập tại các tỉnh phía Nam. .................................................................. 38 2.3. ĐỐI TƯỢNG, VẬT LIỆU VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU ........................ 39 2.3.1. Nguồn vi khuẩn Ralstonia solanacearum ................................................. 39 2.3.2. Giống cà chua ............................................................................................ 43 2.3.3. Môi trường nhân tạo .................................................................................. 43 2.3.4. Vật liệu nghiên cứu ................................................................................... 44 2.4. PHẠM VI NGHIÊN CỨU ........................................................................... 46 2.5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................................ 46 2.5.1. Phương pháp thu mẫu bệnh ....................................................................... 46 2.5.2. Phương pháp phân lập vi khuẩn Ralstonia solanacearum ........................ 46 2.5.3. Phương pháp tách chiết DNA ................................................................... 47 2.5.4. Phương pháp xác định phylotype của vi khuẩn Ralstonia solanacearum 47 2.5.5. Phương pháp đánh giá đa dạng di truyền vi khuẩn Ralstonia solanacearum ..48 2.5.6. Phương pháp lây nhiễm nhân tạo .............................................................. 49 Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................ 52 3.1. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI KHUẨN LẠC CỦA CÁC CHỦNG VI KHUẨN RALSTONIA SOLANACEARUM ........ 52 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
v 3.2. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH VI KHUẨN RALSTONIA SOLANACEARUM BẰNG CHỈ THỊ PHÂN TỬ .................................................. 55 3.3. KẾT QUẢ TÁCH CHIẾT DNA .................................................................. 57 3.4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH PHYLOTYPE CỦA 19 CHỦNG VI KHUẨN RALSTONIA SOLANACEARUM ................................................... 58 3.5. KẾT QUẢ PHÂN TÍCH ĐA HÌNH BẰNG KỸ THUẬT RAPD ............... 58 3.6. ĐÁNH GIÁ KIỂU GEN CỦA CÁC CHỦNG VI KHUẨN BẰNG KỸ THUẬT RAPD .................................................................................................... 60 3.7. ĐÁNH GIÁ MỐI QUAN HỆ DI TRUYỀN GIỮA 19 CHỦNG VI KHUẨN ............................................................................................................................. 62 3.8. ĐÁNH GIÁ DIỄN BIẾN BỆNH HÉO XANH VI KHUẨN SAU KHI LÂY NHIỄM................................................................................................................. 66 3.9. ĐÁNH GIÁ ĐỘ ĐỘC TÍNH CỦA CÁC CHỦNG VI KHUẨN VỚI CÁC GIỐNG CÀ CHUA ............................................................................................. 74 3.9.1. Tính kháng của các giống cà chua ............................................................ 74 3.9.2. Độc tính của các chủng vi khuẩn .............................................................. 75 3.9.3. Tương tác giữa tính kháng của các giống cà chua với độc tính của các chủng vi khuẩn .................................................................................................... 75 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................... 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 80 PHỤ LỤC ........................................................................................................... 88 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT AFLP : Amplified Fragment Length Polymorphism AVRDC : The World Vegetable Center (Trung tâm rau thế giới) cs : Cộng sự DNA : Deoxy ribonucleic axit dNTP :Deoxy nucleotide triphosphates H7996 : Haiwaii 7996 HXVK : Héo xanh vi khuẩn PCR : Polymerase chain reaction (Phản ứng chuỗi polymerase) RAPD : Random Amplified Polymorphic DNA (Phân tích DNA đa hình được nhân bản ngẫu nhiên) RE : Restriction enzyme RFLP : Restriction Fragment Length Polymorphism RNA : Ribonucleic acid SSR : Simple Sequence Repeats TBE : Tris-Boric acid-EDTA TE : Tris-EDTA TLB : Tỷ lệ bệnh Tp. : Thành phố W700 : West Virginia 700 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
vii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Diện tích 5 loại rau được trồng phổ biến trên thế giới (năm 2013) ... 12 Bảng 2.1. Danh sách các mẫu vi khuẩn được thu thập ở các tỉnh phía Nam ..... 39 Bảng 2.2. Các giống cà chua chuẩn bị cho thí nghiệm lây nhiễm ...................... 43 Bảng 2.3. Một số môi trường nhân tạo chuẩn bị cho phân lập vi khuẩn ............ 43 Bảng 2.4. Bộ mồi RAPD biểu hiện đa hình........................................................ 44 Bảng 2.5. Bộ mồi xác định phylotype của vi khuẩn Ralstonia solanacearum... 47 Bảng 3.1. Danh sách các chủng vi khuẩn được phân lập ................................... 52 Bảng 3.2. Tổng số băng DNA khuếch đại của 19 chủng vi khuẩn khi phân tích với 24 mồi RAPD ................................................................................................ 61 Bảng 3.3. Hệ số tương đồng giữa 19 chủng vi khuẩn ........................................ 64 Bảng 3.4. Diễn biến bệnh HXVK sau khi lây nhiễm các chủng vi khuẩn ......... 67 Bảng 3.5. Tính kháng bệnh héo xanh vi khuẩn của các giống cà chua .............. 74 Bảng 3.6. Độc tính của các chủng vi khuẩn héo xanh ........................................ 75 Bảng 3.7. Sự tương tác giữa tính kháng của 3 mẫu giống cà chua với độc tính của các chủng vi khuẩn ....................................................................................... 76 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
viii DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Sơ đồ 2.1. Bố trí thí nghiệm cho một giống cà chua........................................... 49 Hình 2.1. Thang điểm đánh giá diễn biến bệnh HXVK ...................................... 50 Hình 3.1. Dịch nhầy trắng sữa của vi khuẩn ....................................................... 54 Hình 3.2. Hình thái khuẩn lạc đặc trưng ............................................................. 55 Hình 3.3. Một số hình thái khuẩn lạc đại diện khác............................................ 55 Hình 3.4. Kết quả điện di sử dụng cặp mồi đặc hiệu của vi khuẩn Ralstonia solanacearum. ..................................................................................................... 56 Hình 3.5. Kết quả tách chiết DNA lần đầu của 19 chủng vi khuẩn .................... 57 Hình 3.6. Kết quả tách chiết DNA hoàn chỉnh của 19 chủng vi khuẩn .............. 57 Hình 3.7. Kết quả điện di phylotype của 19 chủng vi khuẩn. ............................. 58 Hình 3.8. Kết quả điện di cuả một số mồi RAPD biểu hiện đa hình được khảo sát từ 3 chủng vi khuẩn Rs11, Rs66, Rs86.......................................................... 59 Hình 3.9. Kết quả điện di mồi UBC#353 của 7 chủng vi khuẩn ........................ 60 Hình 3.10. Kết quả điện di sản phẩm RAPD của 19 chủng vi khuẩn với các mồi UBC#333 và UBC#388....................................................................................... 62 Hình 3.11. Biểu đồ về quan hệ di truyền giữa 19 chủng vi khuẩn Ralstonia solanacearum ....................................................................................................... 65 Đồ thị 3.1. Diễn biến bệnh HXVK của chủng vi khuẩn Rs24 sau khi lây nhiễm ... 68 Đồ thị 3.2. Diễn biến bệnh HXVK của chủng vi khuẩn Rs38 sau khi lây nhiễm ... 69 Đồ thị 3.3. Diễn biến bệnh HXVK của chủng vi khuẩn Rs51 sau khi lây nhiễm ... 70 Đồ thị 3.4. Diễn biến bệnh HXVK của chủng vi khuẩn Rs57 sau khi lây nhiễm ... 71 Đồ thị 3.5. Diễn biến bệnh HXVK của chủng vi khuẩn Rs66 sau khi lây nhiễm ... 72 Đồ thị 3.6. Diễn biến bệnh HXVK của chủng vi khuẩn Rs86 sau khi lây nhiễm ... 73 Biểu đồ 3.1. Tỷ lệ bệnh của các giống khi lây nhiễm các chủng vi khuẩn khác nhau ..................................................................................................................... 77 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
9 MỞ ĐẦU 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Bệnh héo xanh do vi khuẩn Ralstonia solanacearum gây ra là một trong những bệnh hại rất phổ biến và nghiêm trọng trên các đồng ruộng, có khu phân bố rộng ở các vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới và nhiều khu vực ôn đới trên thế giới [39]. Đây là loại vi khuẩn được tìm thấy trên cả 6 châu lục, có nhiều chủng sinh lý và nòi sinh học khác nhau, có phổ ký chủ rất rộng, có khả năng gây hại trên 200 loại cây, đặc biệt gây hại nặng trên cây họ cà như cà chua, cà tím, khoai tây, thuốc lá và các cây khác họ như đậu phụng, gừng, chuối [64]. Bệnh rất khó phòng trừ do vi khuẩn có khả năng tồn tại lâu dài trong đất, trong cơ thể ký chủ thực vật như thân, hạt giống, củ giống, tàn dư thực vật,... Tác hại của bệnh héo xanh là rất nghiêm trọng, bệnh héo gây hại nặng có thể làm cây chết trên diện tích lớn, gây khuyết mật độ. Bệnh gây hại làm ảnh hưởng đến năng suất, có thể giảm từ 15-95%, thậm chí có khi lên tới 100% ảnh hưởng đến phẩm chất rau quả khi thu hoạch [38]. Chẳng hạn, đầu những năm 2000, bệnh héo xanh vi khuẩn (HXVK) đã làm giảm năng suất từ 30-80% trên các ruộng khoai lang ở Đài Loan [99]. Theo dự báo của các nhà khoa học, cùng với sự thay đổi khí hậu toàn cầu, bệnh HXVK sẽ ngày càng gây hại nghiêm trọng hơn trong sản xuất. Việt Nam nằm trong khu vực khí hậu nhiệt đới nóng ẩm càng thuận lợi cho bệnh phát triển. Bệnh HXVK thường phát sinh và gây hại nặng ở các vùng chuyên canh rau màu truyền thống, bệnh gây hại hầu như trên cả nước, tuy nhiên mức độ nhiễm phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: chế độ luân canh cây trồng, kỹ thuật canh tác,.... Biện pháp dùng hóa chất phòng chống bệnh HXVK được cho là ít có hiệu quả do vi khuẩn có nguồn gốc từ đất xâm nhập và sinh sản trong hệ thống bó mạch của cây. Hiện nay phương pháp ghép ngọn cà chua năng suất cao lên gốc cà tím EG203 có khả năng kháng bệnh HXVK đang được áp dụng rộng rãi và được xem là biện pháp hiệu quả nhất để phòng trị bệnh HXVK. Tuy nhiên, hiện nay nhiều ruộng trồng cà chua ghép vẫn xuất hiện tỷ lệ cây bị bệnh cao, đặc biệt trong thời tiết nóng ẩm. Điều này cho thấy sự không bền vững của tính kháng Ralstonia solanacearum ở các giống. Nguyên nhân là do sự đa dạng di truyền của vi khuẩn gây bệnh và các yếu tố môi trường [96]. Chọn tạo giống mang gen kháng bệnh được xem là biện pháp ưu việt và hiệu quả nhất. Nhưng tính kháng của giống phụ thuộc rất nhiều vào độ độc tính của các chủng vi khuẩn. Chính vì vậy để tạo ra được giống kháng bền vững phải hiểu được đặc điểm di truyền cũng như độ độc tính của các chủng vi khuẩn ở các vùng sinh thái khác nhau. Để chọn tạo giống kháng bệnh cần định dạng được các chủng vi khuẩn gây bệnh và độ độc tính của từng chủng đến đối tượng gây bệnh. Tuy nhiên, hiện nay vẫn chưa có một PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
10 tài liệu cụ thể nào nghiên cứu về phân loại và đánh giá độ độc tính của các chủng vi khuẩn Ralstonia solanacearum tại Việt Nam. Từ thực tiễn trên, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Đánh giá đa dạng di truyền và độ độc tính của các chủng vi khuẩn Ralstonia solanacearum Smith được thu thập tại các tỉnh phía Nam Việt Nam”. 2. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI Đề tài nhằm đánh giá sự đa dạng di truyền và độc tính của các chủng vi khuẩn Ralstonia solanacearum làm cơ sở cho công tác chọn tạo giống kháng bệnh HXVK. 3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN Ý nghĩa khoa học Kết quả đề tài góp phần tạo cơ sở khoa học để xây dựng phương pháp đánh giá đa dạng di truyền, phân loại và đánh giá độ độc tính của các chủng vi khuẩn Ralstonia solanacearum. Ý nghĩa thực tiễn - Phân loại được các chủng vi khuẩn Ralstonia solanacearum thu thập tại phía Nam Việt Nam để hỗ trợ trong việc thiết lập các chương trình kiểm soát bệnh HXVK tại Việt Nam. - Đánh giá được độ độc tính của các chủng vi khuẩn Ralstonia solanacearum góp phần làm cơ sở cho việc chọn giống có tính kháng cao để bố trí trồng ở những vùng thích hợp với mục đích hạn chế bệnh cao nhất có thể. 4. NHỮNG ĐIỂM MỚI CỦA ĐỀ TÀI - Cung cấp cho các nhà sinh học, nhà lai tạo giống, nghiên cứu bệnh học thông tin về các chủng vi khuẩn Ralstonia solanacearum tại các tỉnh ở phía Nam Việt Nam. - Xác định được độ độc tính của các chủng vi khuẩn Ralstonia solanacearum tại các tỉnh ở phía Nam Việt Nam. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
11 Chương 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. CÂY CÀ CHUA Cây cà chua (Lyeopersicum esculentum Mill) thuộc họ Cà (Solanaceae) là một trong những cây rau chính, chiếm vị trí thứ hai sau khoai tây, được trồng hầu hết ở các nước trên thế giới. Cà chua được sử dụng dưới nhiều hình thức khác nhau như ăn tươi, làm salat, nước uống hoặc chế biến làm dạng dự trữ, sản phẩm chế biến cũng có nhiều dạng như đống hộp dạng quả bốc vỏ, dạng cô đặc, nước sốt cà chua, mứt cà chua,... 1.1.1. Giá trị dinh dưỡng Theo bảng phân tích thành phần hoá học của Viện dinh dưỡng (Bộ Y tế), trong 100g cà chua có 94g nước; 0,6g protit; 4,2g gluxit; 0,8g xenlulô; 12mg canxi; 26mg photpho; 1,4mg sắt; các loại vitamin caroten cung cấp được 20kcalo [4]. Quả cà chua chín có màu đỏ tươi tạo màu đẹp và sự ngon miệng cho các món ăn. Màu đỏ này còn cho thấy hàm lượng vitamin A thiên nhiên trong cà chua cao, trung bình chỉ cần 100g cà chua chín còn tươi sẽ đáp ứng được 13% nhu cầu hằng ngày về vitamin A, cũng như các vitamin B6, vitamin C. Ngoài ra còn có các vitamin B1, B2, PP…[16]. Các chất khoáng vi lượng có trong cà chua như canxi, sắt, kali, photpho, lưu huỳnh, nickel, cobalt, iôt, các axit hữu cơ dưới dạng muối citrat và tuỳ theo môi trường trồng, trong cà chua có thể có cả đồng, molibden. Chính nhờ các yếu tố này, cà chua được coi là một thức ăn giàu chất dinh dưỡng, dễ tiêu hoá, tăng cường sức đề kháng của cơ thể. Khi so sánh thành phần dinh dưỡng của cà chua với một số rau quả khác như táo, chanh, anh đào, dâu tây thì Beeker-Billing thấy rằng: nhóm vitamin trong quả cà chua chiếm tỷ lệ cao hơn (vitamin A, C, B1, B2) đặc biệt là vitamin A và C gấp 10 lần dâu tây, gấp 2 lần so với anh đào [21]. Ngoài ra, cà chua còn có tác dụng về mặt y học. Theo Võ Văn Chí (1997) [6], cà chua có vị ngọt tinh mát, giải nhiệt, kháng khuẩn, lọc máu, nhuận tràng, giúp hoạt hóa tốt tinh bột. Nước ép cà chua kích thích gan, tốt cho dạ dày. Sắc tố lycopen trong cà chua hiện đang được đánh giá cùng với bêta-caroten là những chất chống oxy hoá mạnh, vừa ngăn chặn tế bào ung thư, vừa chống sự hình thành các cục máu đông trong thành mạch. Cà chua cung cấp năng lượng, chất khoáng, làm tăng sức sống, làm cân bằng tế bào, khai vị, giải nhiệt, hoạt huyết, chống nhiễm khuẩn, chống nhiễm độc, làm kiềm hóa các quá trình axit, lợi tiểu, thải ure, giúp tiêu hóa dễ dàng tinh bột. Cà chua được chỉ định dùng ăn hay lấy dịch quả để uống trị suy nhược, ăn không ngon miệng, nhiễm độc mãn tính, thừa máu… PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
12 1.1.2. Tình hình sản xuất cà chua trên thế giới Cà chua là loại cây trồng có lịch sử phát triển tương đối muộn nhưng lại là loại thực phẩm được ưa chuộng hàng đầu do có khả năng thích ứng rộng, hiệu quả kinh tế và giá trị sử dụng cao. Trên thế giới đã có nhiều giống mới được ra đời nhằm đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao của con người cả về số lượng và chất lượng. Theo FAO (2013), hiện nay có tới 158 nước trồng cà chua. Diện tích, năng suất và sản lượng cà chua trên thế giới cho đến năm 2013 như sau: 4725 nghìn ha, 34,69 tấn/ha, 163,963 triệu tấn. Trong số 5 loại rau được trồng và sử dụng phổ biến nhất thế giới thì cà chua đứng thứ 2 chỉ sau khoai tây. Diện tích lớn hơn nhiều lần so với các loại rau khác, cho thấy được tầm quan trọng của cây cà chua trong vấn đề tiêu thụ và sử dụng của thế giới. Bảng 1.1. Diện tích 5 loại rau được trồng phổ biến trên thế giới (năm 2013) Loại rau Diện tích (triệu ha) Khoai tây 19.337 Cà chua 4.725 Đậu xanh 1.543 Súp lơ và bông cải xanh 1.251 Cà rốt và củ cải 1.199 “Nguồn: http://faostat3.fao.org/download/Q/QC/E” 1.1.3. Tình hình sản xuất cà chua ở Việt Nam Cà chua là cây mới du nhập vào Việt Nam được hơn 100 năm trở lại đây nhưng đã trở thành một loại rau phổ biến và được sử dụng ngày càng rộng rãi. Cà chua ở nước ta được trồng chủ yếu ở vụ Đông với diện tích khoảng 6.800-7.300 ha và thường tập trung ở các tỉnh thuộc đồng bằng và trung du Bắc Bộ (Hà Nội, Hải Dương, Vĩnh Phúc….), còn ở miền Nam tập trung ở các tỉnh An Giang, Tiền Giang, Lâm Đồng [1]. Hiện nay có một số giống chịu nhiệt mới lai tạo chọn lọc có thể được trồng tại miền Trung, Tây Nguyên và Nam bộ nên diện tích ngày càng được mở rộng. Nhiều giống cà chua lai ghép có chất lượng tốt được phát triển mạnh ở Đà Lạt, tỉnh Lâm Đồng. Một số giống cà chua chất lượng đã được xuất khẩu ra thị trường thế giới. Ở nước ta, các giống cà chua được trồng chủ yếu thuộc 3 nhóm sau đây: PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
13 + Cà chua múi: quả to, nhiều ngăn tạo thành múi. Quả có vị chua nhiều hạt, ăn không ngon nhưng cây con mọc khỏe, sai quả, chống chịu sâu bệnh khá. Giống điển hình là cà chua múi Hải Phòng . + Cà chua hồng: quả hình quả hồng, không có múi hoặc múi không rõ. Thịt quả nhiều bột, ăn ngon. Cây chống chịu sâu bệnh kém hơn cà chua múi, các giống chính là: Đại Hồng, Yên Mỹ, Hp 5. + Cà chua bi: cây sai quả, quả ăn chua. Cây chống chịu sâu bệnh khá. Nhóm cà chua này dễ trồng nhưng giá trị kinh tế thấp, thường nông dân trồng trong vườn để tự túc trong vụ hè. Sản xuất cà chua ở nước ta chủ yếu phục vụ nhu cầu tiêu dùng nội địa, việc sản xuất tiêu thụ cà chua không cân đối, sản phẩm lúa thừa, lúc thiếu, giá cả không ổn định. Theo Trần Khắc Thi (2003) [30], tồn tại cơ bản trong sản xuất cà chua ở nước ta là chưa có bộ giống tốt cho từng vụ trồng, sản phẩm tập trung chủ yếu trong vụ Đông Xuân (70%), nửa thời gian trong năm (tháng 5-10) thiếu cà chua, đầu tư cho cà chua còn thấp, chưa đồng đều ở các vùng, chưa có quy trình canh tác thích hợp cho mỗi vùng, mỗi vụ trồng và các giống khác nhau. Năng suất chưa cao trong khi đó cà chua lại dễ bị nhiều nguồn sâu, bệnh hại tấn công, điển hình có bệnh HXVK làm giảm năng suất từ 25-45% [28]. Bên cạnh đó sản xuất manh mún, chưa có sản phẩm hàng hóa lớn cho chế biến công nghiệp, quá trình canh tác, thu hái hoàn toàn thủ công. Tuy nhiên sản xuất cà chua ở nước ta có nhiều lợi thế về đất đai, thời tiết, kinh nghiệm trồng trọt và nguồn lao động. Vì thế việc lựa chọn bộ giống cà chua có năng suất cao, có chất lượng tốt và khả năng kháng bệnh HXVK cao đáp ứng các yêu cầu chế biến là một yêu cầu bức thiết hiện nay ở nước ta. 1.1.4. Các bệnh thường gặp trên cây cà chua Việc trồng cà chua trong điều kiện nóng ẩm như ở nước ta, cây cà chua dễ mắc nhiều bệnh, đáng kể là các bệnh do vi khuẩn, virut, nấm gây ra. * Bệnh héo xanh vi khuẩn: Bệnh do vi khuẩn Ralstonia Solanacearum Smith gây ra, cây héo đột ngột, lá vẫn còn xanh, có thể héo từng cành, bó mạch hóa nâu chứa dịch nhờn màu trắng đục. * Bệnh héo vàng: Bệnh do nấm Rhizoctonia Solani làm mốc trắng gốc, cây héo, lá gốc héo vàng, bó mạch thâm đen sau vài ngày cây bị bệnh và chết. * Bệnh mốc sương: Bệnh do nấm Phytophthora thuộc bộ sương mai, lớp nấm tảo khuẩn gây ra. Bệnh phá hoại tất cả các bộ phận trên và dưới mặt đất (lá, thân, cành, củ) và kể cả lúc đang tồn trữ. Bệnh gây hại nặng từ cuối tháng 12 đến hết tháng 2. * Bệnh xoăn lá: Bệnh do vi-rút gây ra. Biểu hiện bệnh là ngọn xoăn vàng, nhăn nheo, màu vàng xanh xen kẽ, lá nhỏ dị hình. Nếu bị bệnh ở giai đoạn đầu, cây còi cọc, PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
14 đối với cây cà chua thì không ra, đối với khoai tây thì ra củ nhỏ. Bệnh lan truyền bằng dịch cây, củ giống, hạt giống, qua tàn dư cây bệnh vụ trước, do bọ phấn chích hút truyền bệnh. * Bệnh thán thư: bệnh do nấm Colletotrichum phomoides gây ra. Bệnh thường gây hại trên quả đang và đã chín, đôi khi ở trên quả già khi có mưa nhiều và độ ẩm không khí cao. Đốm bệnh lúc đầu hình tròn, úng nước hơi lõm xuống. Sau đó đốm bệnh lan dần ra, có đường kính 0,5-0,2 cm, tâm vết bệnh có màu nâu đen, viền màu nâu xám. Bên trong vết bệnh có nhiều vòng đồng tâm với những chấm nhỏ li ti màu đen nhô lên. Trong các bệnh kể trên thì bệnh HXVK là một trong những bệnh gây thiệt hại nặng nhất cho cây cà chua. Bệnh được ghi nhận đầu tiên tại Italy vào năm 1882, nghiên cứu chuyên khảo được Smith thực hiện vào năm 1986 tại Mỹ. Cho đến nay bệnh phổ biến rất rộng ở hầu hết các nước châu Á, Phi, Mỹ, Úc, bệnh gây hại nghiêm trọng chủ yếu ở các nước vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới có khí hậu nóng ẩm. Bệnh có khả năng lây lan nhanh gây chết hàng loạt, bệnh gây thiệt hại kinh tế lớn, giảm năng suất từ 5-100% tùy theo loại cây, giống cây, vùng địa lý và nhiều yếu tố khác. 1.1.5. Thiệt hại do bệnh héo xanh vi khuẩn gây ra trên cà chua Bệnh HXVK phân bố rộng rãi, phổ biến và gây tác hại nghiêm trọng ở vùng nhiệt đới, á nhiệt đới và những vùng có khí hậu ấm và ẩm trên thế giới [53]. Ở nhiều nước, bệnh HXVK đã là một yếu tố cản trở lớn đối với việc sản xuất rau như Mỹ, Pháp, Úc,... Vi khuẩn Ralstonia solanacearum gây bệnh HXVK là loài ký sinh đa thực, với nhiều chủng, nòi khác nhau, thể hiện tính độc, khả năng gây bệnh, phân bố ở các vùng địa lý khác nhau. Trên cây cà chua mức độ thiệt hại có thể lên đến 81,5% trên giống mẫn cảm Marglobe và 47% đối với giống Talatuoya [37]. Nhiều vùng sản xuất cà chua trên thế giới, bệnh HXVK đã gây thiệt hại lớn đến năng suất, có khi lên tới 95%. Ở Brazil, tỷ lệ bệnh HXVK trung bình trên cà chua của 30 vùng điều tra là 13,1% trong đó có 7 vùng tỷ lệ bệnh từ 20,1-50% và một vùng tỷ lệ bệnh lớn hơn 90% [86]. Ở Việt Nam, vi khuẩn này đã được xác định có chủng (race) 1 gồm nòi sinh học (biovar) 3 và 4, đây là chủng có phạm vi ký chủ rộng, tồn tại lâu trong đất. Vì thế ngoài phá hoại trên cà chua, loài vi khuẩn này còn xâm nhiễm gây hại trên nhiều đối tượng cây trồng khác [13]. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
15 Đối với cà chua, hầu như các giống trồng trong sản xuất của nước ta đều nhiễm bệnh. Sự phát sinh phát triển của bệnh HXVK trên cà chua có liên quan chặt chẽ với điều kiện ngoại cảnh như: nhiệt độ và độ ẩm đất, lượng mưa, gió, kết cấu và pH đất, v.v... Ở miền Bắc nước ta, bệnh HXVK hại cà chua đã và đang là một yếu tố hạn chế lớn nhất đối với các vùng chuyên canh rau màu hiện nay như Hà Nội, Bắc Ninh, Hưng Yên. Ở miền Nam, bệnh xuất hiện cũng tương tự ở các vùng chuyên canh cà chua lớn ở Đà Lạt, Lâm Đồng, Kiên Giang [13]. Tạ Thị Thu Cúc và cs (1983) [8] cho biết: trong các loại bệnh chủ yếu hại cây cà chua như mốc sương, virus, bệnh HXVK...thì bệnh HXVK do loài Ralstonia solanacearum gây hại nghiêm trọng nhất. Trong thực tế sản xuất bệnh HXVK đã phát sinh gây hại ở hầu hết các vùng trồng cà chua ở miền Bắc, đặc biệt là những địa phương có truyền thống trồng rau màu như khu vực ngoại thành Hà Nội, Hải Phòng, Hưng Yên....Theo Đỗ Tấn Dũng (1995a) [14] thiệt hại do vi khuẩn gây chết héo cây cà chua lên tới 70-80%, thậm chí có thể lên tới 100%, nhất là cà chua vụ sớm và vụ muộn. Chính vì thế bệnh HXVK đã và đang là vấn đề nan giải và nghiêm trọng đối với các vùng trồng rau trên cả nước. 1.2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VI KHUẨN RALSTONIA SOLANACEARUM Các bệnh hại cây trồng có nguồn gốc trong đất, trong đó vi khuẩn Ralstonia solanacearum Smith là nguyên nhân gây bệnh héo xanh phổ biến và nguy hiểm đã gây tổn thất nghiêm trọng trong sản xuất nông nghiệp, nhất là các cây trồng có ý nghĩa kinh tế như lạc, khoai tây, cà chua làm giảm đáng kể đến năng suất và chất lượng của nông sản phẩm. Do các tác nhân gây bệnh có nguồn gốc trong đất nên việc chẩn đoán và công tác phòng trừ bệnh gặp rất nhiều khó khăn. Các bệnh này rất khó phòng trừ bằng thuốc hóa học nên càng bị lạm dụng, gây ảnh hưởng không tốt đến sức khỏe con người, đất, nước, môi trường sinh thái. Mặt khác, hiện nay ở nước ta những nghiên cứu về chế phẩm sinh học để phòng trừ các tác nhân gây bệnh có nguồn gốc trong đất hại cây trồng chưa được ứng dụng nhiều trong sản xuất. Vì vậy, những nghiên cứu về đánh giá đa dạng di truyền và độc tính của vi khuẩn Ralstonia solanacearum sẽ góp phần tích cực trong việc tạo ra các giống kháng bệnh, hay các chế phẩm sinh học,… để nâng cao hiệu quả phòng trừ bệnh héo xanh trên một số cây trồng cạn là điều cấp thiết hiện nay. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
16 1.2.1. Vi khuẩn Ralstonia solanacearum Tế bào loài Ralstonia solanacearum có hình oval ngắn, gram âm, tròn ở hai đầu, thường ở dạng đơn, ghép đôi hoặc ghép 4, ít khi kết thành chuỗi. Tuy có sự dao động đáng kể nhưng kích thước của chúng khoảng 0,5-0,7 µm x 1,0-2,0 µm (Stevention, W R. và cs, 2001) (dẫn theo Nguyễn Thị Thanh Thủy, 2014) [32]. Hầu như chúng luôn chuyển động, có một đến vài tiên mao ở một cực của tế bào, bề mặt khuẩn lạc thường nhẵn, đôi khi gồ ghề, chảy hoặc không chảy, màu trắng đục hoặc phớt hồng hoặc trắng. Cả chủng có tính độc cao và tính độc thấp đều có các lông nhỏ ở rìa [74]. 1.2.1.1. Đặc điểm sinh lý, sinh hoá của vi khuẩn Ralstonia solanacearum Ralstonia solanacearum là loại vi khuẩn hiếu khí, không hình thành bào tử, có thể sinh trưởng trên nhiều loại môi trường khác nhau. Nó có thể tổng hợp sắc tố khuếch tán nitrat thành nitrit và tạo ra khí nhưng không thể thủy phân tinh bột, hóa lỏng yếu hoặc không hóa lỏng getatin. Ralstonia solanacearum có khả năng tạo ra H2S, khử nitrat, phân giải đối với sữa limut, có phản ứng oxidasa và catalasa, ure, pectin, oxi hóa axetat, malonat và gluconat [13]. 1.2.1.2. Các hình thức xâm nhập của Ralstonia solanacearum vào cây chủ Ralstonia solanacearum xâm nhiễm vào rễ, gốc thân, thân và cuống lá qua vết thương xây xát do nhổ cây con giống, do kỹ thuật chăm sóc hoặc thông qua côn trùng như: ong, kiến hoặc các loại sâu gây hại khác v..v... có mang Ralstonia solanacearum, chúng chích vào cây, qua đó vi khuẩn dễ dàng xâm nhập vào cây chủ, hình thức này có thể là rất phổ biến và lan truyền nhanh. Vi khuẩn sau khi xâm nhiễm vào rễ, thân cuống lá qua các vết thương cơ giới do nhổ cây giống đem về trồng, do côn trùng hoặc tuyến trùng tạo ra, do chăm sóc vun trồng…Vi khuẩn cũng có thể xâm nhập vào qua các lỗ hở tự nhiên, qua bì khổng trên củ (khoai tây). Sau khi đã xâm nhập vào rễ lan tới các bó mạch dẫn xylem, sinh sản phát triển ở trong đó. Sản sinh ra các men pectinaza và cellulaza để phân huỷ mô, sinh ra các độc tố ở dạng exopolysaccarit (EPS) và lipopolysacrit (LPS) vít tắc mạch dẫn cản trở sự vận chuyển nước và nhựa trong cây, dẫn tới cây héo nhanh chóng. 1.2.1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi khuẩn Ralstonia solanacearum Bệnh héo xanh thường xuất hiện ở những vùng có khí hậu nóng ẩm. Nhiệt độ không khí: nhiệt độ thích hợp cho Ralstonia solanacearum phát triển là 25-35oC, nhiệt độ tối thiểu 10oC tối đa là 41oC, pH thích hợp 6,8-7,2 [55]. Tốc độ phát triển của bệnh tăng sau khi lây nhiễm nếu nhiệt độ tăng trong phạm vi 26,7-37,8oC. Nhiệt độ cao làm tăng tốc độ sinh trưởng của vi khuẩn gây bệnh trong cây chủ, dẫn PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
17 đến cây bị héo nhanh hơn, số lượng vi khuẩn xâm nhiễm vào đất nhiều hơn, dẫn đến sự xâm nhiễm vào cây bên cạnh cũng tăng lên. Nhiệt độ đất: Nhiệt độ trên 25oC và ở độ sâu 5 cm cùng với độ ẩm của đất cao là điều kiện thuận lợi cho bệnh héo xanh phát triển [62]. Ngoài nhiệt độ không khí, nhiệt độ của đất cũng là một yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của Ralstonia solanacearum. Cường độ chiếu sáng: đã có một số nghiên cứu, khảo sát ảnh hưởng phối hợp của cường độ chiếu sáng và chu kỳ quang lên sức đề kháng của cây chủ đối với vi khuẩn gây bệnh héo xanh. Cường độ chiếu sáng giảm, không làm giảm sức đề kháng của cà chua 1169 đối với chủng vi khuẩn LB-6 ở nhiệt độ 26,6oC, trong khi đó làm giảm rất đáng kể sức đề kháng của cà chua ở 29oC [50]. Độ ẩm của đất: độ ẩm cao của đất thường thấy ở những nơi đất phẳng, đất ruộng, vùng bình nguyên hoặc những vùng có mưa lớn, nói chung rất thuận lợi cho vi khuẩn phát triển. Sức đề kháng của vi khuẩn gây bệnh là rất lớn ở những nơi đất ẩm, nhưng chúng sẽ bị tổn thương nặng khi đất gặp hạn và ngập nước, nhưng không tăng sinh ở đất khô. Mức độ giảm quần thể Ralstonia solanacearum trong đất bị sấy khô xảy ra chậm hơn so với đất bị xử lý ướt (ngập nước) [10]. Năm 1992, Chae Gun Phea [43] phát hiện ra rằng, sự xâm nhiễm không xảy ra ở trên cát, nhưng nó lại là cao nhất ở đất thịt nặng, một mẫu đất sẽ không cản trở vi khuẩn gây bệnh phát triển nhưng lại không cho phép bệnh phát triển, điều này dễ nhận thấy bởi tỷ lệ cây chủ bị chết giảm, có thể nhờ sự tồn tại một thành phần nào đó ở trong đất (như canxi chẳng hạn), trong trường hợp cụ thể này, nó ức chế vi khuẩn gây bệnh phát triển đồng thời làm giảm mức độ gây hại của chúng. 1.2.1.4. Các chủng nòi (race, biovar) của vi khuẩn Vi khuẩn Ralstonia solanacearum là loài kí sinh đa thực, chúng gây bệnh trên các loài ký chủ với các chủng sinh lý khác nhau ở mỗi loài, mỗi giống cây trồng, mỗi vùng miền khác nhau có thể chỉ nhiễm một hay một số chủng của chúng và ở những mức độ nặng nhẹ khác nhau. Loài vi khuẩn Ralstonia solanacearum, không phải là một đơn vi khuẩn đồng dạng về sinh học hay phạm vi ký chủ, mà là một nhóm các dòng vi khuẩn biến thể phức tạp, vi khuẩn rất dễ biến dị, phân hóa thành nhiều chủng, thể hiện qua các race, biovar, phylotye,...khác nhau về phạm vi ký chủ, sự phân bố địa lý và khả năng tồn tại dưới những môi trường khác nhau. Dựa vào khả năng sử dụng, oxy hóa 3 loại rượu mạch vòng (hexose alcohol) là manitol, sorbitol, dulcitol và 3 loại đường lactoza, maltoza, cellobioza. Hua et al (1984) [57] đã nghiên cứu và phân loại vi khuẩn đến biovar (thứ sinh học). Theo Buddenhagen PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
18 (1962) [41], Hayward (1964) [52] đã xác định loài Ralstonia solanacearum có 5 biovar gây bệnh HXVK, đó là: Biovar 1: không có phản ứng oxy hóa cả hai nhóm đường và nhóm rượu Biovar 2: chỉ oxy hóa nhóm đường và không oxy hóa nhóm rượu Biovar 3: có phản ứng oxy hóa của nhóm đường và nhóm rượu Biovar4: chỉ có phản ứng oxy hóa nhóm rượu Biovar 5: chỉ oxy hóa lactoza, maltazo, cellobioza và manitol mà không oxy hóa sorbitol vàddulcitol Cho đến nay, đã có nhiều tác giả công bố kết quả nghiên cứu về race của loài Ralstonia solanacearum. Người ta đã phát hiện công bố 5 race khác nhau trên cơ bản phân biệt về phạm vi ký chủ, phân bố địa lý và khả năng tồn tại ở những môi trường khác nhau. Race 1 bao gồm biovar 1, 3, 4 có phổ ký chủ rộng, phân bố ở khắp các vùng đất thấp nhiệt đới, cận nhiệt đới, gây bệnh chủ yếu trên các cây trồng thuộc họ cà như cà chua, khoai tây, thuốc lá, ớt, một số cây cỏ dại và các cây thuộc họ cà khác. Race 2 gồm biovar 1 gây héo chuối có phân bố hẹp ở một số nước, chủ yếu ở vùng Trung và Nam Mỹ, nhưng hiện nay đã phát hiện thấy chủng này ở một số nước thuộc châu Á. Race 3 bao gồm biovar 2 gây hại chủ yếu trên khoai tây, cà chua và một số cây ký chủ là cỏ dại. Nhóm này có độc tính cao đối với các cây thuộc họ cà. Race 4 gồm biovar 4 gây héo cây gừng ở Trung Quốc, Philippin và một số nước khác. Race 5, biovar 5 chỉ gây hại ở cây dâu tằm. Theo Buddenhagen (1986) [40], các đặc điểm sinh học của race 4 và 5, chưa được xác định rõ ràng. Gần đây, một cách phân loại khác dựa trên các trình tự gen hrpB, egl và mutS, vi khuẩn này chia ra 4 phylotype [46] : Phylotype I: 144bp; phylotype II: 371bp; phylotype III: 91bp; phylotype IV: 213 bp. 1.2.1.5. Tính độc của vi khuẩn Tính độc của vi khuẩn có mối quan hệ với hình thái khuẩn lạc và các race tổng hợp polysachrit ngoại bào [54]. Các biovar đột biến của Ralstonia solanacearum có thể được phát hiện dễ dàng khi chúng được cấy vạch trên môi trường thạch Kelman có 2,3,5-triphenyl tetrazolium clorit (TTC) sau 36-48 giờ [54]. Môi trường TTC là môi trường chỉ thị của vi khuẩn gây bệnh héo xanh và được sử dụng để phát hiện các dòng PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
19 vi khuẩn còn độc tính. Những đột biến có tính độc thường hình thành các khuẩn lạc màu trắng, thể nhầy lỏng, khoanh tròn mực với màu phớt hồng ở tâm. Những khuẩn lạc của vi khuẩn bị mất độc tính thường nhỏ, màu kem hay đỏ sẫm. Khả năng tổng hợp chất nhầy polysacharit là một thuộc tính chung của tất cả các chủng phân lập Ralstonia solanacearum có tính độc. Tuy nhiên sự tương quan giữa khả năng tổng hợp chất nhầy và tính độc của vi khuẩn rất phức tạp. Về mặt sinh hóa của tính độc, khi nghiên cứu so sánh sự tổng hợp IAA (axit indol 3-axetic) ở Ralstonia solanacearum dạng chảy không cố định có độc tính và dạng chảy không độc, Sequeira and Williams (1963) [85] đã phát hiện ra rằng cả hai dạng đều tổng hợp IAA dễ dàng ngay cả khi tryptophan không có mặt trong môi trường nuôi cấy. Khi cấy trên môi trường TTC, tế bào vi khuẩn Ralstonia solanacearum tạo thành các khuẩn lạc có bề mặt nhẵn, hơi chảy, màu trắng đục ở rìa và phớt hồng ở tâm. 1.2.2. Các nghiên cứu về vi khuẩn Ralstonia solanacearum trên thế giới Vi khuẩn Ralstonia solanacearum là loài ký sinh đa thực. Nó có thể tồn tại lâu dài trong đất, trong tàn dư cây bệnh và trên cỏ dại. Nhiều công trình của các tác giả trước đây đã công bố cho thấy sự tồn tại của vi khuẩn Ralstonia solanacearum ảnh hưởng rất lớn bởi điều kiện môi trường như: nhiệt độ và độ ẩm đất. Vi khuẩn Ralstonia solanacearum gây bệnh cho hơn 200 loài cây trong hơn 50 họ bao gồm cây trồng, cây cảnh và cỏ dại. Ralstonia solanacearum phân bố rộng trên toàn thế giới từ vùng nhiệt đới đến vùng ôn đới (Châu Á, Bắc Á). Đây là vi khuẩn gây bệnh và lây lan trong đất và nước. Vi khuẩn có thể tồn tại nhiều năm ở một số loại đất. Tuy nhiên sự tồn tại đó phụ thuộc vào race của loài Ralstonia solanacearum có mặt trong đất và thường race 1 tồn tại nhiều năm hơn so với race 3 do khả năng sống sót của race 3 bị giảm sút nhanh [73]. Ở lớp đất có độ sâu 55-65cm vi khuẩn Ralstonia solanacearum race 3, biovar 2 có thể tồn tại được 82 ngày, còn ở lớp đất bề mặt (10- 15cm) thì race 3 chỉ tồn tại được 10 ngày. Ở Nhật Bản, Okabe (1975) [77] đã phát hiện thấy vi khuẩn Ralstonia solanacearum ở độ sâu 80-100cm trên cánh đồng trồng thuốc lá bị nhiễm bệnh tự nhiên sau thu hoạch 4 tháng. Ralstonia solanacearum là một trong những loại vi khuẩn phá hoại cây nghiêm trọng nhất trên toàn thế giới và hàng năm gây thiệt hại cho ngành nông nghiệp hàng tỉ đô la Mỹ. Vi khuẩn Ralstonia solanacearum race 3 biovar 2 (R3bv2) không xuất hiện ở Mỹ nhưng khả năng lây nhiễm vào nước này rất cao thông qua con đường nhập khẩu cành giâm cây hoa phong lữ được sản xuất tại nước ngoài. Nếu vi khuẩn R3bv2 này lây nhiễm vào Mỹ sẽ dẫn tới hậu quả nghiêm trọng cho ngành sản xuất khoai tây. Vi khuẩn này đã được liệt vào danh sách các tác nhân gây bệnh trên cây và có điều luật kiểm tra an toàn sinh học chặt chẽ tại Mỹ [56]. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
20 Vi khuẩn Ralstonia solanacearum là tác nhân gây bệnh trong đất và trong nước, vi khuẩn này có thể tồn tại và phân tán trong một thời gian dài trong đất hoặc nước bị nhiễm khuẩn. Vi khuẩn thường lây nhiễm thông qua rễ cây khoai tây (thông qua các vết thương hoặc tại các điểm xuất hiện của rễ bên). Các sinh vật trong đất như giun tròn có thể gây ra tổn thương cho rễ cây và tạo điều kiện cho sự xâm nhập của vi khuẩn vào cây. Trong một số trường hợp, vi khuẩn từ cây bị nhiễm bệnh có thể lây lan qua các cây chưa bị nhiễm bệnh qua nước tưới. Từ những nguồn bệnh đó, vi khuẩn có thể lây lan từ những ruộng bị nhiễm bệnh đến các ruộng chưa bị nhiễm bệnh qua đất dính trên nông cụ, nước tưới hay do mưa. Trong điều kiện nhiệt độ thấp (