ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
_______________________
CHU THANH BÌNH
NGHIÊN CỨU VI NẤM KHÁNG BỆNH TRÊN CÂY HỒ TIÊU
Piper nigrum L. NHẰM TẠO CHẾ PHẨM SINH HỌC
DIỆT TUYẾN TRÙNG
Chuyên ngành: Vi sinh vật học
Mã số: 9420101.07
DỰ THẢO TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC
Hà Nội - 2019
Công trình đƣợc hoàn thành tại: Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên –
Đại học Quốc gia Hà Nội
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: 1. PGS. TS. Bùi Thị Việt Hà
2. TS. Hồ Tuyên
Phản biện: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Phản biện: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Luận án sẽ đƣợc bảo vệ trƣớc Hội đồng cấp Đại học Quốc gia chấm
luận án tiến sĩ họp tại . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . .
vào hồi giờ ngày tháng năm 20...
Có thể tìm hiểu luận án tại:
- Thƣ viện Quốc gia Việt Nam
- Trung tâm Thông tin - Thƣ viện, Đại học Quốc gia Hà Nội
3
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Tuyến trùng ký sinh thực vật (Plant-parasitic nematodes -
PPN) gây bệnh trên hàng loạt các loại rau, cây nông nghiệp, cây
công nghiệp. Mỗi năm ƣớc tính gây thiệt hại trị giá hơn 157 tỷ USD
trên toàn thế giới. Trong nhiều thập kỷ, việc kiểm soát tuyến trùng
phụ thuộc rất nhiều vào các chất hóa học nhƣ Furadan, Marshal,
Oncol, Nokap, Vimoca… với hiệu quả làm giảm mật số tuyến trùng
nhƣng vƣờn cây vẫn bị bệnh và phải áp dụng thuốc trong thời gian
dài. Hơn nữa, sử dụng thuốc hóa học chƣa mang lại hiệu quả cao
thƣờng dẫn tới khả năng kháng thuốc, mất cân bằng giữa hệ vi sinh
vật có lợi và vi sinh vật đất. Hiện nay, một số chất hóa học đang bị
rút khỏi danh mục thuốc bảo vệ thực vật đƣợc sử dụng vì độc tính
của chúng đối với động vật và sức khỏe con ngƣời. Hiệu quả của
luân canh cây trồng bị hạn chế trong một số hệ thống cây trồng do
phạm vi vật chủ rộng hoặc tỷ lệ sống lâu dài của hầu hết các PPN.
Hơn nữa, sự đa dạng di truyền cao trong/giữa các quần thể tuyến
trùng làm hạn chế hiệu quả của các loại cây trồng kháng bệnh do
tuyến trùng gây nên. Do đó, sản xuất cây trồng toàn cầu vẫn đang bị
đe dọa nặng nề từ PPNs. Cùng với việc phát triển các biện pháp kiểm
soát sinh học, các vi sinh vật tiêu diệt tuyến trùng nói chung và nấm
sợi nói riêng đƣợc coi nhƣ một cách tiếp cận đầy hứa hẹn để kiểm
soát các loài gây hại tuyến trùng.
Tại Việt Nam, theo quy hoạch lý thuyết, diện tích trồng cây
Hồ tiêu của tỉnh Đắk Lắk đến năm 2020 đạt 15.000 ha, tuy nhiên
tháng 1 năm 2017 diện tích trồng Hồ tiêu đã tăng lên tới 38.616 ha.
4
Việc tăng nhanh diện tích trồng Hồ tiêu cũng kèm theo số diện tích
bị sâu, dịch hại tăng nhanh. Theo Chi cục Trồng trọt và Bảo vệ thực
vật, từ đầu năm 2016 đến đầu năm 2017, tỉnh Đắk Lắk có hơn 2.776
ha trồng Hồ tiêu bị sâu bệnh gây hại, chiếm 10% tổng diện tích Hồ
tiêu toàn tỉnh: Trong đó, hơn 579 ha bị bệnh vàng lá chết nhanh,
1.113 ha bệnh vàng lá chết chậm, 1.083 ha bị các loại sâu bệnh khác
gây hại. Diện tích trồng Hồ tiêu bị bệnh tập trung tại các huyện Buôn
Đôn (515 ha), Ea H’leo (183 ha), Ea Kar (hơn 156 ha), Krông Năng
(45,5 ha), thị xã Buôn Hồ (216 ha)… Để ngăn chặn dịch bệnh lây lan
và bùng phát, Chi cục đã hƣớng dẫn ngƣời dân thực hiện nhiều biện
pháp phòng trừ dịch bệnh nhƣ thƣờng xuyên thăm vƣờn để nắm bắt
tình hình sinh trƣởng của cây trồng, thực hiện bón phân hợp lý, quản
lý sâu bệnh hại tổng hợp IPM… Ngoài ra, một số chi nấm sợi có khả
năng sinh tổng hợp các enzym và độc tố nhằm ngăn cản sự sinh sản,
nở trứng và khả năng sống sót của tuyến trùng sần rễ Meloidogyne
sp. . Những chi nấm này đƣợc sử dụng để sản xuất chế phẩm sinh
học diệt tuyến trùng. Ví dụ nhƣ chế phẩm sinh học Biocon có thành
phần chính là nấm Paecilomyces lilacinus, đây là loài có khả năng ký
sinh, tiêu diệt tuyến trùng và trứng của chúng.
Nhằm giải quyết nhu cầu cấp thiết để tìm kiếm các chủng
nấm sợi đối kháng cao với nấm diệt tuyến trùng hại Hồ tiêu vừa thân
thiện với môi trƣờng vừa tăng hiệu quả để kiểm soát bệnh gây ra bởi
tuyến trùng, đề tài đƣợc tiến hành với tiêu đề nhƣ sau:
“Nghiên cứu vi nấm kháng bệnh trên cây Hồ tiêu Piper
nigrum L. nhằm tạo chế phẩm sinh học diệt tuyến trùng”
5
2. Mục tiêu của đề tài
Tuyển chọn đƣợc một số chủng vi nấm có hoạt lực diệt tuyến
trùng Meloidogyne sp. cao gây bệnh trên cây Hồ tiêu Piper
nigrum L. và tạo chế phẩm sinh học diệt tuyến trùng làm
tăng năng suất cây Hồ tiêu tối thiểu là 15%.
Tạo đƣợc chủng đột biến có hoạt lực diệt tuyến trùng cao
gấp 3 lần so với chủng tự nhiên.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Trong ba chủng nấm sợi có khả năng diệt tuyến trùng phân
lập đƣợc trên đất trồng Hồ tiêu, Paecilomyces lilacinus P1 (hay còn
gọi là Purpureocillium lilacinum) là chủng đƣợc quan tâm nghiên
cứu bởi hoạt lực diệt tuyến trùng cao và tính an toàn của chủng.
Chế phẩm sinh học đƣợc thử nghiệm trên quy mô 3 ha/mô
hình tại tỉnh Đăk Lăk đã có tác dụng điều hòa tăng năng suất lên
20% đối với vƣờn Hồ tiêu hoàn toàn khỏe mạnh; 48% đối với vƣờn
Hồ tiêu nhiễm bệnh cấp độ nặng nhất. Chế phẩm sinh học diệt tuyến
trùng sẽ góp phần bảo vệ môi trƣờng và phát triển bền vững ngành
sản xuất Hồ tiêu ở nƣớc ta.
Chủng đột biến có hoạt lực diệt tuyến trùng cao gấp 7 lần so
với chủng tự nhiên trong vòng 48 giờ. Sử dụng phƣơng pháp chuyển
gen thông qua vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens sẽ mở ra những
triển vọng về nghiên cứu vai trò, chức năng của các gen liên quan
đến cơ chế diệt tuyến trùng của chi Paecilomyces.
4. Những đóng góp mới của luận án
+) Tuyển chọn đƣợc 1 chủng vi nấm bản địa từ đất trồng Hồ tiêu tỉnh
Đăk Lăk có hoạt lực diệt tuyến trùng cao, an toàn với con ngƣời.