Luận văn Thạc sĩ Sinh học: Xác định một số loài nấm hiện diện trên cây lúa (Oryza sativa) nhiễm bệnh đạo ôn và cháy lá thu thập tại tỉnh An Giang và Kiên Giang

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:79

Thêm vào BST

Báo xấu

37
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn Thạc sĩ Sinh học "Xác định một số loài nấm hiện diện trên cây lúa (Oryza sativa) nhiễm bệnh đạo ôn và cháy lá thu thập tại tỉnh An Giang và Kiên Giang" trình bày các nội dung chính sau: Thu thập mẫu lúa bị nhiễm nấm bệnh tại tỉnh An Giang và Kiên Giang; Phân lập, làm thuần và quan sát hình thái; Tái nhiễm nhân tạo theo quy tắc Koch.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Sinh học: Xác định một số loài nấm hiện diện trên cây lúa (Oryza sativa) nhiễm bệnh đạo ôn và cháy lá thu thập tại tỉnh An Giang và Kiên Giang

BỘ GIÁO DỤC VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VÀ ĐÀO TẠO VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ --------------- Vũ Thị Tuyết Nhung XÁC ĐỊNH MỘT SỐ LOÀI NẤM HIỆN DIỆN TRÊN CÂY LÚA (Oryza sativa) NHIỄM BỆNH ĐẠO ÔN VÀ CHÁY LÁ THU THẬP TẠI TỈNH AN GIANG VÀ KIÊN GIANG LUẬN VĂN THẠC SĨ: SINH HỌC THỰC NGHIỆM TP.Hồ Chí Minh, tháng 4 năm 2021
BỘ GIÁO DỤC VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VÀ ĐÀO TẠO VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ --------------- Vũ Thị Tuyết Nhung XÁC ĐỊNH MỘT SỐ LOÀI NẤM HIỆN DIỆN TRÊN CÂY LÚA (Oryza sativa) NHIỄM BỆNH ĐẠO ÔN VÀ CHÁY LÁ THU THẬP TẠI TỈNH AN GIANG VÀ KIÊN GIANG Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm Mã số: 8420114 LUẬN VĂN THẠC SĨ: SINH HỌC THỰC NGHIỆM NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS. Nguyễn Hoàng Dũng TP.Hồ Chí Minh, tháng 4 năm 2021
i LỜI CAM ĐOAN Người thực hiện đề tài xin cam đoan: Đề tài 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. 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. Tp.HCM, ngày tháng năm 2021 Người thực hiện Vũ Thị Tuyết Nhung
ii LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến ban lãnh đạo Viện Sinh học Nhiệt đới, Viện Hàn Lâm Khoa Học và Công Nghệ Việt Nam đã tạo điều kiện cho tôi đi học và đã hỗ trợ toàn bộ kinh phí, máy móc trang thiết bị để tạo điều kiện giúp tôi hoàn thành đề tài tốt nghiệp này. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và tri ân sâu sắc đối với TS. Nguyễn Hoàng Dũng Trưởng phòng Vi Sinh, Viện Sinh Học Nhiệt Đới, Viện Hàn Lâm Khoa Học và Công Nghệ Việt Nam cũng như phụ trách hướng dẫn đề tài cho tôi đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn, giảng dạy, giúp đỡ và động viên tôi trong suốt thời gian thực hiện đề. Tôi xin chân thành cảm ơn Học viện Khoa học và Công nghệ, đặc biệt là các thầy cô giáo trực tiếp giảng dạy các chuyên đề của toàn khóa học đã tạo điều kiện, đóng góp ý kiến cho tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn anh chị phòng Vi sinh, Viện Sinh Học Nhiệt Đới, Viện Hàn Lâm Khoa Học và Công Nghệ Việt Nam và các bạn lớp Sinh học thực nghiệm đã luôn đồng hành, chia sẻ và giúp đỡ em trong suốt thời gian học tập và thực hiện đề tài. Bên cạnh đó, công lao không thể thiếu khi kể đến góp phần không nhỏ trong quá trình tôi thực hiện luận văn thạc sỹ đó chính là nguồn năng lượng sống từ gia đình và bạn bè tôi. Tôi muốn nói lời cảm ơn tới gia đình vì đã chăm sóc, động viên tôi cả về thể chất lẫn tinh thần, luôn mang cho tôi những động lực cố gắng. Xin trân trọng cảm ơn! Người thực hiện Vũ Thị Tuyết Nhung
iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................. i LỜI CẢM ƠN ..................................................................................................................ii MỤC LỤC ..................................................................................................................... iii DANH MỤC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ................................................................ v DANH MỤC BẢNG ...................................................................................................... vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ..................................................................vii MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1 1. Đặt vấn đề .................................................................................................................... 1 2. Mục tiêu đề tài ............................................................................................................. 2 3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................................... 2 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn đề tài ........................................................................... 3 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ĐỀ TÀI ............................................................................. 4 1.1. TÌNH HÌNH NẤM GÂY BỆNH TRÊN CÂY LÚA TẠI TỈNH AN GIANG VÀ KIÊN GIANG .................................................................................................................. 4 1.1.1. Tình hình nấm gây bệnh trên lúa tại tỉnh An Giang ..............................................4 1.1.2. Tình hình nấm gây bệnh trên lúa tại tỉnh Kiên Giang ...........................................5 1.2. MỘT SỐ BỆNH HẠI THƯỜNG GẶP TRÊN CÂY LÚA ...................................... 5 1.2.1. Bệnh đạo ôn ...........................................................................................................5 1.2.2. Bệnh cháy lá ..........................................................................................................8 1.3. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC VÀ NGOÀI NƯỚC ..................... 10 CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................ 14 2.1. THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU ....................................................... 14 2.1.1. Thời gian ..............................................................................................................14 2.1.2. Địa điểm ..............................................................................................................14 2.2. ĐỐI TƯỢNG VÀ VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU...................................................... 14
iv 2.2.1. Đối tượng nghiên cứu .......................................................................................... 14 2.2.2. Dụng cụ và thiết bị .............................................................................................. 14 2.2.3. Môi trường và hóa chất .......................................................................................15 2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................................................................... 16 2.3.1. Phương pháp thu mẫu .......................................................................................... 16 2.3.2. Phân lập và làm thuần.......................................................................................... 16 2.3.3. Thí nghiệm lây bệnh nhân tạo .............................................................................17 2.3.4. Định danh nấm bằng phương pháp phân tích hình thái học và bằng phương pháp giải trình tự vùng gen ITS.............................................................................................. 18 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................................ 23 3.1. THU MẪU .............................................................................................................. 23 3.1.1. Thu mẫu tại tỉnh An Giang ..................................................................................23 3.1.2. Thu mẫu tại tỉnh Kiên Giang ...............................................................................23 3.2. PHÂN LẬP, LÀM THUẦN VÀ QUAN SÁT HÌNH THÁI ................................. 24 3.2.1. Phân lập, làm thuần và quan sát hình thái ở tỉnh An Giang ................................ 24 3.2.2. Phân lập, làm thuần và quan sát hình thái ở tỉnh Kiên Giang ............................. 30 3.3. TÁI NHIỄM THEO QUY TẮC KOCH................................................................. 38 3.4. ĐỊNH DANH CÁC CHỦNG NẤM ĐƯỢC PHÂN LẬP BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC PHÂN TỬ .................................................................................................. 44 3.4.1 Khuếch đại vùng gen ITS .....................................................................................44 3.4.2 Giải trình tự gene ITS ........................................................................................... 45 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 ........................................................................................................................ 1
v DANH MỤC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT P:C:I Phenol:Chloroform:Isoamyl Alcohol CTAB Cetyl Trimethyl Ammonium Bromide ĐBSCL Đồng bằng sông Cửu Long DNA Deoxyribonucleotide Acid EDTA Ethylene Diamin Tetracetic Acid ETS External Transcribed Spacer NCBI National Center for Biotechnology Informatic PCR Polymerase Chain Reaction PDA Potato Dextrose Agar RNA Ribonucleic acid SHPT Sinh học phân tử
vi DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1. Kết quả phân lập làm thuần mẫu ở tỉnh An Giang............................. 24 Bảng 3.2. Kết quả phân lập làm thuần mẫu ở tỉnh Kiên Giang .......................... 30 Bảng 3.3. Kết quả phân lập làm thuần mẫu tái nhiễm ........................................ 40 Bảng 3.4. Trình tự tương đồng trên ngân hàng gen NCBI chủng nấm T 1.3 ..... 46 Bảng 3.5. Trình tự tương đồng trên ngân hàng gen NCBI chủng nấm T 2.3 ..... 47 Bảng 3.6. Trình tự tương đồng trên ngân hàng gen NCBI chủng nấm T 3.3 ..... 48 Bảng 3.7. Trình tự tương đồng trên ngân hàng gen NCBI chủng nấm T 4.3 ..... 48
vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1. Bệnh đạo ôn trên lúa ......................................................................................7 Hình 1.2. Bệnh cháy lá trên lá lúa...................................................................................9 Hình 3.1. Mẫu lá lúa bị nhiễm bệnh thu được tại tỉnh An Giang .................................23 Hình 3.2. Mẫu lá lúa bị nhiễm bệnh thu được tại tỉnh Kiên Giang .............................. 24 Hình 3.3. Hình thái nấm trên môi trường PDA và hình thái bào tử mẫu .....................26 Hình 3.4. Hình thái nấm trên môi trường PDA và hình thái bào tử mẫu .....................27 Hình 3.5. Hình thái nấm trên môi trường PDA và hình thái bào tử mẫu .....................28 Hình 3.6. Hình thái nấm trên môi trường PDA và hình thái bào tử mẫu .....................28 Hình 3.7. Hình thái nấm trên môi trường PDA và hình thái bào tử mẫu .....................29 Hình 3.8. Hình thái nấm trên môi trường PDA và hình thái bào tử mẫu .....................29 Hình 3.9. Hình thái nấm trên môi trường PDA và hình thái bào tử mẫu .....................30 Hình 3.10. Hình thái nấm trên môi trường PDA và hình thái bào tử mẫu ...................34 Hình 3.11. Hình thái nấm trên môi trường PDA và hình thái bào tử mẫu ...................34 Hình 3.12. Hình thái nấm trên môi trường PDA và hình thái bào tử mẫu ...................35 Hình 3.13. Hình thái nấm trên môi trường PDA và hình thái bào tử mẫu ...................35 Hình 3.14. Hình thái nấm trên môi trường PDA và hình thái bào tử mẫu ...................36 Hình 3.15. Hình thái nấm trên môi trường PDA và hình thái bào tử mẫu ...................36 Hình 3.16. Hình thái nấm trên môi trường PDA và hình thái bào tử mẫu ...................37 Hình 3.17. Hình thái nấm trên môi trường PDA và hình thái bào tử mẫu ...................38 Hình 3.18. Mẫu lúa BC15 trước và sau khi tái nhiễm ..................................................40 Hình 3.19. Hình thái nấm trên môi trường PDA và hình thái bào tử mẫu ...................42 Hình 3.20. Hình thái nấm trên môi trường PDA và hình thái bào tử mẫu ...................42 Hình 3.21. Hình thái nấm trên môi trường PDA và hình thái bào tử mẫu ...................43 Hình 3.22. Hình thái nấm trên môi trường PDA và hình thái bào tử mẫu ...................44 Hình 3.23. Phổ điện di của đoạn ITS được khuếch đại của 4 Chủng nấm ...................45 Hình 3.24. Cây phát sinh loài dựa trên phân tích trình tự vùng gen ITS ......................49
1 MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Lúa là loài cây lương thực có sản lượng đứng thứ ba trên thế giới sau ngô, và lúa mì, đứng thứ hai trên thế giới về diện tích gieo trồng chỉ sau lúa mì. Lúa được trồng ở 112 nước, là lương thực của hơn 54% dân số thế giới [1], [2]. Đặc biệt ở các nước Đông Nam Á, lúa là cây lương thực đứng vị trí hàng đầu do có giá trị dinh dưỡng cao và nhiều công dụng khác, về giá trị kinh tế lúa gạo là mặt hàng xuất khẩu của một số nước trong khu vực [2]. Cây lúa đã và đang là cây trồng số một của nền sản xuất nông nghiệp Việt Nam, là cây lương thực quan trọng nhất đối với vấn đề an ninh lương thực ở nước ta [3]. Trong những năm gần đây Việt Nam đã có nhiều thành tựu trong sản xuất nông nghiệp, nhiều tiến bộ khoa học về giống, cơ cấu sản xuất, biện pháp canh tác,… được áp dụng vào sản xuất đã góp phần nâng cao năng suất lúa gạo. Theo Hội nghị lúa gạo vùng Đồng Bằng Sông Cửu Long tại An Giang năm 2017, vùng Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) chiếm hơn 50% sản lượng và hơn 90% lượng gạo xuất khẩu của cả nước [4], [5], [6]. Tuy nhiên, cùng với sự gia tăng năng suất và diện tích cây trồng thì tình hình dịch bệnh ngày càng lây lan nhanh và khó kiểm soát, gây thiệt hại nghiêm trọng cho ngành sản xuất lúa [7]. Bệnh đạo ôn và cháy lá là bệnh gây hại nhiều trên cây, bệnh được ghi nhận ở hầu hết các quốc gia trồng lúa trên thế giới và ngày càng trở nên nghiêm trọng hơn do ảnh hưởng của quá trình thâm canh trong sản xuất nông nghiệp kết hợp với tác động của biến đổi khí hậu tạo điều kiện thuận lợi cho nấm gây bệnh hại phát triển [7]. Bệnh đạo ôn do nấm Pyricularia oryzae gây ra, bệnh gây hại nghiêm trọng trên cả lá và cổ bông, mức độ tác hại của bệnh liên quan nhiều đến nhiều yếu tố như giống lúa, thời kỳ sinh trưởng của cây lúa. Bệnh gây hại trên lá làm cho bộ lá bị lụi, cháy khô, trổ kém, nấm xâm nhập vào cổ bông, cổ gié làm cho bông gãy, hạt bị lép, lửng, làm giảm nghiêm trọng đến năng suất, thậm chí không cho thu hoạch. Bệnh cháy lá do vi khuẩn Xanthomonas oryzae gây ra là một trong những bệnh hại phổ biến trong các nước trồng lúa. Ở Việt Nam, công tác chọn tạo giống lúa kháng bệnh bạc lá chưa được coi trọng có thể do khả năng
2 lây lan thành dịch không cao như các bệnh dịch hại khác như rầy nâu, đạo ôn. Tuy nhiên, những bằng chứng cụ thể đã cho thấy dịch bệnh này không hề thua kém những dịch hại khác. Theo ước tính của FAO, thiệt hại do bệnh này gây ra làm giảm năng suất lúa trung bình từ 0,7 - 17,5%, những nơi thiệt hại nặng có thể làm giảm đến 80% [8], [9]. Ở Việt Nam, bệnh đạo ôn xuất hiện và gây hại các vùng trồng lúa ở cả 3 miền Bắc, Trung và Nam. Riêng Đồng bằng sông Cửu Long trước đây bệnh đạo ôn và cháy lá chỉ thường gây hại ở vụ Đông Xuân khi nhiệt độ thấp (16-20oC) kết hợp có sương mù kéo dài, tuy nhiên hiện nay bệnh đạo ôn và cháy lá thường xuất hiện và gây hại nặng ở tất cả các vụ lúa trong năm [7], [8]. Tại Đồng bằng sông Cửu Long, tỉnh Kiên Giang là tỉnh có diện tích trồng lúa lớn nhất và An Giang hiện đang là tỉnh dẫn đầu về sản lượng lúa, với hệ thống sông ngòi dày đặc và độ ẩm cao rất thuận lợi cho nấm bệnh gây hại phát triển, đặc biệt nghiêm trọng vào các vụ mùa Đông xuân [4], [5], [6]. Nấm bệnh làm giảm năng suất chất lượng lúa ảnh hưởng lớn tới tình hình sản xuất và đời sống của người dân trên địa bàn. 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. Xuất phát từ nhu cầu thực tế đề tài: “Xác định các loài nấm hiện diện trên cây lúa (Oryza sativa) nhiễm bệnh đạo ôn và cháy lá thu thập tại tỉnh An Giang và Kiên Giang” được thực hiện. 2. Mục tiêu đề tài Xác định một số loài nấm hiện diện trên cây lúa nhiễm bệnh đạo ôn và cháy lá thu thập tại tỉnh An Giang và Kiên Giang. 3. Nội dung nghiên cứu Nội dung 1: Thu thập mẫu lúa bị nhiễm nấm bệnh tại tỉnh An Giang và Kiên Giang. Nội dung 2: Phân lập, làm thuần và quan sát hình thái. Nội dung 3: Tái nhiễm nhân tạo theo quy tắc Koch.
3 Nội dung 4: Định danh nấm bằng phương pháp phân tích hình thái học và bằng phương pháp giải trình tự vùng gen ITS. 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn đề tài Cây lúa 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.
4 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.1. TÌNH HÌNH NẤM GÂY BỆNH TRÊN CÂY LÚA TẠI TỈNH AN GIANG VÀ KIÊN GIANG Theo Cục Bảo vệ Thực vật (Bộ NN-PTNT) cho biết, hiện nay nông dân các tỉnh ĐBSCL đang vào cao điểm sản xuất vụ lúa hè thu năm 2020, với tổng diện tích hơn 1,5 triệu ha. Tính đến thời điểm này, ở các tỉnh Đồng Tháp, Kiên Giang, Hậu Giang, An Giang đã có hơn 1.199 ha lúa bị nhiễm bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá, tăng hơn 665 ha so cùng kỳ năm trước. Bên cạnh đó, ở ĐBSCL còn có khoảng 9.422 ha lúa bị đốm nâu; 6.967 ha bị bệnh đạo ôn; 7.143 ha bị bệnh lem lép hạt [5], [6]. 1.1.1. Tình hình nấm gây bệnh trên lúa tại tỉnh An Giang Trước nguy cơ dịch hại bộc phát, Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh An Giang đã đưa ra cảnh báo dịch hại có thể xảy ra trên ruộng lúa trong năm 2019 [5]. Khoảng từ tháng 6 đến tháng 10/2019, trong điều kiện môi trường có ẩm độ cao như mưa giông, bão kéo dài nhiều ngày, bệnh cháy bìa lá sẽ phát triển mạnh và nặng, bệnh có khả năng gây hại từ nhẹ đến nặng xuất hiện trên lúa giai đoạn làm đồng đến trổ đều và ngập sữa, trên các giống nhiễm như: OM6976, OM4900, Jasmine 85, OM4218 [5]. Bên cạnh đó, ngành nông nghiệp tỉnh An Giang cũng khuyến cáo bệnh đạo ôn, đạo ôn cổ bông và lem lép hạt cũng có khả năng phát sinh và gây hại mạnh trên các ruộng sử dụng giống nhiễm bệnh, gieo sạ dày, bón thừa đạm,... trong điều kiện thời tiết lạnh, ban ngày trời âm u, đêm và sáng sớm có sương mù hoặc là trời có mưa nắng xen nhau [5]. Bệnh vàng lá (vàng lá chín sớm) có thể phát sinh, bệnh gây hại nặng ở những ruộng lúa sạ dày lại bón quá nhiều phân đạm, trên các giống nếp, giống lúa thơm trong điều kiện biên độ nhiệt chênh lệch lớn giữa ngày và đêm. Do đó, khuyến cáo nông dân cần chú ý đến sâu đục thân, bệnh đốm vằn,... gây hại cục bộ để áp dụng các biện pháp quản lý và phòng trị kịp thời [5].
5 Bên cạnh đó, bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá có khả năng phát sinh tiềm ẩn và lây lan do rầy nâu di trú vẫn có mang virus gây bệnh [5]. 1.1.2. Tình hình nấm gây bệnh trên lúa tại tỉnh Kiên Giang Tổng diện tích bệnh gây trên lúa Đông Xuân 2018-2019 là 39.325 ha, Các đối tượng gây hại chủ yếu gồm: - Lem lép hạt: tổng diện tích nhiễm là 9.376 ha, tỉ lệ 5-20%, cấp bệnh 1- 3, trong đó có 8.168 ha nhiễm nhẹ tỉ lệ 5-10%, xuất hiện ở các huyện như: Hòn Đất, Giồng Riềng, Gò Quao, Kiên Lương, Giang Thành, Rạch Giá và Châu Thành, diện tích nhiễm trung bình là 1193 ha, tỉ lệ 10-20%, diện tích nhiễm nặng là 15 ha, tỉ lệ >20%, xuất hiện ở huyện Kiên Lương [6]. - Bệnh đạo ôn: tổng diện tích nhiễm 5.206 ha. Trong đó diện tích nhiễm đạo ôn lá là 637 ha , diện tích chủ yếu nhiễm nhẹ, tỉ lệ 5-10%, cấp bệnh 1-3. Diện tích nhiễm đạo ôn cổ bông là 4.569 ha, tỉ lệ 2,5->10%, cấp bệnh 1-7, trong đó diện tích nhiễm nhẹ là 3.948 ha, tỉ lệ 2.5-5%, diện tích nhiễm trung bình là 618 ha, tỉ lệ 5-10%, xuất hiện ở các huyện Hòn Đất, Giồng Riềng, Gò Quao, Giang Thành, Kiên Lương, Rạch Giá, Tân Hiệp và Châu Thành, diện tích nhiễm nặng là 3 ha, tỉ lệ >10%, xuất hiện ở huyện Kiên Lương [6]. - Cháy bìa lá: tổng diện tích nhiễm là 906 ha, diện tích chủ yếu nhiễm nhẹ, tỉ lệ 10-20%, cấp 1-3, xuất hiện ở huyện Hòn Đất, Giồng Riềng, Giang Thành và Châu Thành [6]. - Thối thân: tổng diện tích nhiễm là 930 ha, trong đó diện tích nhiễm nhẹ là 550 ha, tỉ lệ 5-10%, diện tích nhiễm trung bình là 350 ha, tỉ lệ 10-20%, diện tích nhiễm nặng là 30 ha, tỉ lệ >20%, xuất hiện ở huyện Hòn Đất [6]. 1.2. MỘT SỐ BỆNH HẠI THƯỜNG GẶP TRÊN CÂY LÚA 1.2.1. Bệnh đạo ôn Bệnh đạo ôn gây hại ở tất cả các giai đoạn và bộ phận của cây lúa, có thể phát sinh từ thời kỳ mạ đến lúa chín và gây hại ở bẹ lá, lá, lóng thân, cổ bông, gié và hạt. Bệnh xảy ra quanh năm nhưng thường phát triển mạnh và gây thiệt hại
6 nặng trong vụ đông xuân. Điều kiện thời tiết lạnh, độ ẩm cao và sương mù về đêm thời gian qua là điều kiện thuận lợi để bệnh này phát triển. Tác nhân gây hại: Bệnh đạo ôn do nấm Pyricularia oryzae gây ra, là một trong các loại dịch hại nguy hiểm đối với cây lúa ở Việt Nam và nhiều nước khác trong khu vực [7], [13]. Ở giai đoạn sinh sản vô tính, nấm có tên là Pyricularia oryzae thuộc họ Moniliaseae, bộ Moniliales, lớp Hyphomycetes, ngành Deuteromycotia. Nấm có giai đoạn sinh sản hữu tính là Magnaporthe oryzae, họ Magnaporthaceae, bộ Diaporthales, lớp Sordariomycetes, ngành Ascomycota. Bào tử gây bệnh có kích thước rất nhỏ, không thế thấy được bằng mắt thường, hiện diện rất nhiều trong không khí, theo gió bay đi khắp nơi làm lây lan bệnh [7]. Đặc điểm sinh học, sinh thái và sự phát triển bệnh Sự xâm nhiễm của mầm bệnh bắt đầu tiếp xúc và bám chặt vào biểu bì của lá lúa, bào tử nảy mầm khi gặp điều kiện ẩm độ cao, nhiệt độ 26-28oC. Thời gian nảy mầm từ khoảng 30 phút, đĩa áp hình thành trong khoảng 4-8 giờ và vòi xâm nhiễm hình thành khoảng 24 giờ sau khi tiếp xúc với bề mặt ký chủ. Sau khi xâm nhiễm khuẩn ty nhanh chóng phát triển trong mô tế bào, vết bệnh xuất hiện khoảng 76-92 giờ sau khi xâm nhiễm [7]. Nấm sinh trưởng trong phạm vi nhiệt độ 8-37oC, sản sinh bào tử trong môi trường từ 10-35oC, nhiệt độ tối ưu cho quá trình sinh sản bào tử là 28oC, ẩm độ tương đối không khí ≥ 93%. Một vết bệnh điển hình có thế sản sinh bào tử từ 2.000-6.000 bào tử/ngày trong thời gian 14 ngày, nhiều nhất là từ ngày thứ 3-8 từ khi có vết bệnh [7]. Triệu chứng gây bệnh: Trên lá: Bệnh gây hại chủ yếu ở giai đoạn mạ đẻ nhánh. Lúc đầu vết bệnh chỉ nhỏ như đầu mũi kim, màu xám xanh giống như bị nước sôi, sau đó chuyển sang màu nâu, rồi lan rộng dần ra thành hình thoi, xung quanh màu nâu đậm, giữa màu xám trắng. Nếu nặng, nhiều vết bệnh liên kết lại với nhau làm lá bị cháy khô, cây lúa bị lụi xuống, ruộng lúa sẽ bị thất thu nghiêm trọng [7], [11], [12].
7 a b c Hình 1.1. Bệnh đạo ôn trên lúa (a: Đạo ôn lá; b: Đạo ôn cổ bông; c: Đạo ôn hạt) Trên cổ bông, đốt thân, gié lúa: Nấm bệnh tấn công trên đốt thân, trên cổ bông và trên gié lúa. Chỗ bị bệnh lúc đầu có mầu xám xanh, sau chuyển dần sang màu nâu, nâu đậm. Trên cổ bông, nếu ẩm độ không khí cao, chỗ vết bệnh sẽ mọc một lớp nấm mốc màu xám xanh, nếu trời khô vết bệnh sẽ khô tóp lại. Gặp gió to chỗ vết bệnh bị gẫy gập, ruộng lúa trở nên xơ xác. Do cản trở việc vận chuyển chất dinh dưỡng từ cây lúa lên nuôi hạt, làm cho hạt lúa bị lép lửng. Nếu nặng bệnh có thể làm cho hạt lúa bị lép hoàn toàn [7], [11]. Trên hạt: Vết bệnh có hình đốm tròn, viền nâu, tâm mầu xám trắng, đường kính khoảng 1-2 mm. Nếu nặng có thể làm cho hạt lúa bị lem lép lửng [7]. Biện pháp phòng ngừa
8 Không gieo trồng giống nhiễm bệnh, không lấy lúa ở những ruộng đã bị bệnh đạo ôn ở vụ trước để làm giống cho vụ sau. Chọn giống có gen kháng bệnh đạo ôn. Chọn giống sạch bệnh: xử lý hạt giống bằng nước nóng 54°C trong 10 phút hoặc xử lý bằng thuốc hoá học. Xử lý giống bằng cách trộn giống với nước muối 15%. Điều tra bệnh, phân tích các yếu tố: nguồn bệnh, thời tiết, sinh trưởng của cây, đất đai, phân bón, cơ cấu giống lúa. Để canh tác cho vụ lúa tiếp theo không bị nhiễm bệnh đạo ôn mỗi đồng ruộng phải được dọn sạch tàn dư rơm rạ của mùa vụ trước. Mạ lúa được gieo không quá dày, mỗi ha chỉ gieo khoảng 100 – 120 kg mạ giống, nếu dùng máy chỉ cần 70 – 80 kg mạ giống. Quá trình bón phân cho cây lúa cần lưu ý không bón quá nhiều phân đạm, nhất là thời kỳ cuối đẻ nhánh và sau khi trỗ. Phải bón cân đối giữa phân đạm, lân và phân kali. Nên bón theo bảng so màu lá lúa để cây lúa luôn khỏe mạnh, không bị tốt lốp, có sức chống đỡ với bệnh hại cao. Thường xuyên kiểm tra ruộng lúa để kịp thời phát hiện và có biện pháp phòng trị bệnh kịp thời. Nếu phát hiện cây lúa có bệnh thì phải ngưng bón phân đạm, không để ruộng bị khô nước và tiến hành phun xịt thuốc kịp thời [7]. 1.2.2. Bệnh cháy lá Bệnh cháy lá là một bệnh mãn tính trên cây lúa, hầu như chưa có giống nào kháng hoặc chống chịu được với bệnh này. Bệnh cháy lá phát sinh và phá hại từ thời kỳ mạ đến chín, nhưng triệu chứng điển hình là sau khi lúa đẻ nhánh đến trổ và chín sữa. Tác nhân gây hại Bệnh do vi khuẩn Xanthomonas oryzae gây ra [7]. Vi khuẩn này có tế bào hình que với đầu tròn, với chiều dài từ 0,8 đến 1 μm, chiều rộng 0,4 đến 0,7 μm, bao quanh tế bào là một màng nhầy. Đây là loại vi khuẩn Gram âm và không sinh bào tử, khuẩn lạc hình tròn, lồi, bề mặt nhẵn, màu vàng. Vi khuẩn này chủ yếu
9 xâm nhập vào hệ thống mạch dẫn rồi dẫn đến nhiễm trùng toàn thân cây lúa. Ngoài ra vi khuẩn còn có thể xâm nhập qua lỗ thùy khổng ở mép lá, đầu mút lá dễ dàng gây tổn thương dọc theo gân lá [13]. Triệu chứng gây bệnh Ở vụ Hè, bệnh thường phát sinh và gây hại giai đoạn cuối vụ. Đặc biệt, sau những cơn mưa giông đầu mùa, kèm theo gió lớn vào thời kỳ lúa làm đòng - trổ chín là điều kiện thuận lợi cho bệnh phát sinh lây lan nhanh, gây hại nặng trên các giống mẫn cảm, những chân ruộng sâu, ruộng bón thừa đạm,… Khi độ ẩm không khí ≥90%, nhiệt độ 26-30oC, thời tiết âm u, mưa bão nhiều bệnh rất nặng. Vi khuẩn có thể sống trong nước 15-38 ngày, có thể tồn tại trong hạt giống 7-8 tháng và trong rơm rạ 3-4 tháng [7], [12]. Vết bệnh tạo thành các sọc từ mép lá gần đỉnh, phát triển dần cả chiều dài và rộng tạo thành vết cháy màu vàng xám nhạt. Giữa vết cháy và phần xanh còn lại của lá có ranh giới rõ ràng bởi một đường nâu sẫm. Vào sáng sớm hoặc ngày mưa dầm ẩm ướt trên vết bệnh có những giọt keo màu vàng hoặc khô lại thành hạt nhỏ. Bệnh nặng làm toàn bộ lá, kể cả lá đòng bị khô nhanh trước khi lúa chín, làm hạt kém mẩy và vỏ trấu bị đen. Hình 1.2. Bệnh cháy lá trên lá lúa
10 Biện pháp phòng ngừa Để cây lúa phát triển tốt và đạt năng suất cao, điều đầu tiên cần quan tâm đến là việc chọn giống kháng bệnh để gieo trồng (tham khảo cán bộ khuyến nông của địa phương, hoặc trên tài liệu, trên thông tin của truyền thông). Khi đã chọn được giống lúa thích hợp việc tiếp theo cần làm là vệ sinh đồng ruộng, dọn sạch tàn dư cây bệnh vụ trước (trục và dìm kỹ gốc rạ), dọn sạch cỏ dại quanh bờ. Đến giai đoạn gieo sạ, mạ lúa được gieo không quá dày để cây lúa phát triển khỏe mạnh, kháng được bệnh [13]. 1.3. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC VÀ NGOÀI NƯỚC Do ảnh hưởng của quá trình thâm canh trong sản xuất nông nghiệp, 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, cháy lá,... gây hại ở tất cả các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa. Bởi bệnh ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất và gián tiếp đến phẩm chất gạo, dẫn đến giảm thị trường xuất khẩu lúa gạo trên thế giới. Vì vậy, các nghiên cứu về thành phần nấm gây hại cụ thể ở từng địa phương và biện pháp thân thiện môi trường giúp quản lý bệnh trên cây lúa đang cấp thiết. Ngày nay cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, đặc biệt là công nghệ sinh học, nhiều kỹ thuật mới nhằm xác định các tác nhân gây bệnh cây trồng, 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 sẽ giúp ích rất nhiều trong việc đưa ra các biện pháp phòng trị sớm, kịp thời và hiệu quả. Một số nghiên cứu trong nước Hiện nay, các loài nấm bệnh gây hại trên cây lúa đang là vấn đề cần thiết được các nhà nghiên cứu quan tâm để đánh giá hiện trạng nấm bệnh gây ra trên các đồng ruộng để đưa ra các giải pháp phòng ngừa và nâng cao sản lượng của cây lúa. Để giải quyết tốt vấn đề này, trước hết, cần nghiên cứu thành phần tác nhân nấm gây hại trên cây lúa tại địa phương. Các nghiên cứu về nấm đạo ôn hiện nay như nghiên cứu của Hà Viết Cường và cộng sự năm 2015 đã tiến hành đánh giá đa dạng nấm đạo ôn lúa (Pyricularia oryzae) tại Đồng bằng sông Hồng bằng
11 kỹ thuật REP-PCR. Kết quả cho thấy phản ứng PCR dùng bộ mồi REP đã tạo nhiều sản phẩm đa hình, phân tích Rep-PCR đã chứng tỏ quần thể nấm đạo ôn Đồng bằng sông Hồng rất đa dạng về di truyền giống như các công bố trước đây, không có mối liên hệ rõ rệt giữa các nhóm nấm được xác định dựa trên phân tích Rep-PCR và các đặc điểm khác của nấm như màu sắc tản nấm, địa điểm thu thập và chủng nấm [14]. Năm 2016, nghiên cứu của Đoàn Thị Hòa và cộng sự đã ứng dụng phương pháp PCR trong việc xác định nấm gây bệnh đạo ôn trên lúa, xác định nấm đạo ôn bằng kỹ thuật PCR với cặp mồi chuyên biệt nhằm giúp giảm chi phí, thời gian và công sức. Kết quả đã chỉ ra được tính chuyên biệt của Pot2 transposon trong việc phát hiện nấm đạo ôn và lá/cổ bông nhiễm đạo ôn trên lúa [15]. Năm 2018, nghiên cứu của Lê Minh Trí đã điều tra, phân lập, tình hình gây hại của bệnh đạo ôn Pyricularia oryzae Cav. gây hại trên một số giống lúa ở Thừa Thiên Huế và kiểm soát tính gây bệnh. Kết quả thu được 188 mẫu bệnh, phân lập được 82 mẫu nấm bệnh đạo ôn [16]. Nghiên cứu của Đỗ Văn Chủng năm 2019 đã đánh giá khả năng phòng trừ một số bệnh hại lúa của vi khuẩn Bacillus spp. tại huyện Châu Phú tỉnh An Giang. Kết quả đã tuyển chọn chủng vi khuẩn Bacillus spp. có hiệu quả đối kháng cao đối với một số tác nhân gây bệnh quan trọng trên lúa trong điều kiện in vitro. Đánh giá hiệu quả kiểm soát một số bệnh hại quan trọng trên lúa ở điều kiện ngoài đồng. Xác định thời điểm và số lần xử lý vi khuẩn cho hiệu quả kiểm soát bệnh đạo ôn, bệnh cháy bìa lá lúa và lem lép hạt do nấm [17]. Từ việc xác định các loài nấm gây bệnh thì song song với đó có các nghiên cứu khác đưa ra các giải pháp khắc phục tình trạnh nấm bệnh hiện nay như nghiên cứu của Nguyễn Thị Phong Lan và cộng sự năm 2015 đã thực hiện tuyển chọn các chủng xạ khuẩn (Streptomyces spp.) đối kháng nấm Pyricularia grisea gây bệnh đạo ôn hại lúa. Kết quả đã tuyển chọn được các chủng xạ khuẩn có khả năng kiểm soát các nguồn nấm gây bệnh đạo ôn (P. grisea) ở ĐBSCL đã được thực hiện nhằm phát huy tiềm năng của nguồn vi sinh vật bản địa trong hệ sinh thái cây lúa nước vùng ĐBSCL [18]. Năm 2017, nghiên cứu của Nguyễn Thị Phong Lan và cộng sự đã nghiên cứu các giải pháp quản lý bền vững bệnh đạo ôn hại lúa vùng Đồng Bằng Sông Cửu Long để tìm ra được các giải pháp khoa học trong