intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Sự ĐA DạNG DI TRUYềN MộT Số CHủNG VI KHUẩN Xanthomonas oryzae GÂY BệNH BạC Lá LúA ở MIềN BắC VIệT NAM

Chia sẻ: Sunshine_6 Sunshine_6 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

136
lượt xem
21
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bệnh bạc lá lúa do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv oryzae gây ra là bệnh nhiệt đới điển hình của các vùng trồng lúa. Bạc lá lúa trở thành đối tượng gây hại nghiêm trọng đối với cây lúa, đặc biệt là trong vụ mùa ở miền Bắc Việt Nam. Mặc dù số lượng các giống lúa thuần, lúa lai gieo cấy trong sản xuất khá lớn nhưng tỷ lệ các giống có khả năng kháng bệnh rất thấp. Với xu thế ngày càng mở rộng các giống có thời gian sinh trưởng ngắn và các giống lúa lai nhập...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Sự ĐA DạNG DI TRUYềN MộT Số CHủNG VI KHUẩN Xanthomonas oryzae GÂY BệNH BạC Lá LúA ở MIềN BắC VIệT NAM

  1. kết quả nghiên cứu khoa học BVTV - Số 4/2008 Sự ĐA DạNG DI TRUYềN MộT Số CHủNG VI KHUẩN Xanthomonas oryzae GÂY BệNH BạC Lá LúA ở MIềN BắC VIệT NAM Genetic pathogenicity of the strain of Xanthomonas oryzae caused bacterial leaf blight in northern Vietnam Nguyễn Văn Viết Đặng Thị Phương Lan Viện Khoa học nông nghiệp Việt Nam Abstract Bacterial leaf blight cause by Xanthomonas oryzae is a destructive disease of rice in Vietnam. Breeding for resistance to disease has become one of the important issue. Therefore, research on strains of Xanthomonas oryzae is required to generate information on the pathogen. Seventy infected leaf samples were collected from different rice varieties grown in different ecological region of Northern Vietnam. 60 isolate of Xanthomonas oryzae were isolate by isolation and PCR method, there are 13 different strains groups of Xanthomonas oryzae were identified. Groups of strain 2 and 3 were recorded with highest frequency of occurrence (14,89%). Key words: Genetic pathogenicity, bacterial leaf blight, rice. I. Đặt vấn đề định nhóm chủng vi khuẩn gây bệnh bạc lá lúa ở miền Bắc Việt Nam. Bệnh bạc lá lúa do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv oryzae gây ra là bệnh nhiệt đới điển II. Vật liệu hình của các vùng trồng lúa. Bạc lá lúa trở thành và phương pháp nghiên cứu đối tượng gây hại nghiêm trọng đối với cây lúa, đặc biệt là trong vụ mùa ở miền Bắc Việt Nam. Vật liệu nghiên cứu: Mẫu bệnh bạc lá được Mặc dù số lượng các giống lúa thuần, lúa lai gieo thu thập trên các giống lúa ở các vùng sinh thái cấy trong sản xuất khá lớn nhưng tỷ lệ các giống khác nhau. có khả năng kháng bệnh rất thấp. Với xu thế ngày Phương pháp phân lập vi khuẩn từ mẫu bệnh: càng mở rộng các giống có thời gian sinh trưởng Phân lập vi khuẩn gây bệnh trên môi trường ngắn và các giống lúa lai nhập nội từ Trung Quốc Wakimoto. Sau khi xuất hiện khuẩn lạc, chọn các không có khả năng kháng bệnh, khả năng phát khuẩn lạc có hình dạng tròn, nhẵn bóng, lồi lên, sinh các dịch bệnh nặng rất dễ xảy ra. Nghiên kích thước 1 – 2 mm, màu vàng chanh, là đặc cứu chọn tạo giống lúa vừa đáp ứng được các yêu trưng khuẩn lạc của vi khuẩn Xanthomonnas cầu về thời gian sinh trưởng ngắn, năng suất cao, oryzae để cấy truyền. Bảo quản Isolate đã phân chất lượng tốt và có khả năng kháng bệnh trở lập trên môi trường Skim milk. thành nhu cầu bức xúc. Phương pháp xác định vi khuẩn bạc lá bằng kỹ Để chọn giống kháng bệnh bạc lá cần, xác thuật PCR: tiến hành chiết xuất AND của vi khuẩn. định các chủng vi khuẩn gây bệnh bạc lá và các Nhân gen PCR bằng mồi đặc hiệu để nhận biết gen kháng bệnh. Cho đến nay trên thế giới đã đoạn trình tự 16S – 13S rDNA có mặt đặc thù trong phát hiện được nhiều gen kháng bệnh bạc lá khác DNA vi khuẩn bạc lá với trình tự mồi đặc hiệu. nhau. ở mỗi vùng, thậm chí trong cùng một vết XOR-F:5’- CATGACGTCATCGTCCTGT-3’ bệnh cùng tồn tại một số chủng gây bệnh. ở Việt XOR-R2:5’-CTCGGAGCTATATGCCGTGC-3’ Nam, thường xuất hiện nhiều chủng vi khuẩn gây bệnh bạc lá có độc tính cao và có sự đa dạng về STT Tên m Trật tự mồi chủng rất lớn. Sau đây là kết quả nghiên cứu xác 1 XPC15 5’GACGGATCA3’
  2. kết quả nghiên cứu khoa học BVTV - Số 4/2008 2 XPC9 5’CTCACCGTCC3’ III. Kết quả và thảo luận 3 OPAF-3 5’GAAGGAGGCA3’ 3.1. Kết quả thu thập mẫu bệnh, phân lập 4 OPC8 5’TGGACCGGTG3’ vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv oryzae trên 5 OPC10 5’TGTCTGGGTG3’ môi trường và xác địnhvi khuẩn gây bệnh 6 PAG01 5’CTACGCCTTC3’ bằng kỹ thuật PCR 7 OPB01 5’GTTTCGCTCC3’ Kết quả bảng 1 cho thấy, 70 mẫu bệnh bạc lá 8 OPB02 5’TGATCCCTGG3’ đã được thu thập trên nhiều giống lúa khác nhau 9 OPB10 5’CTGTGGGAC3’ từ nhiều địa phương khác nhau ở 3 vùng sinh thái 10 OPB14 5’TCCGCTCTGG3’ chính của miền Bắc Việt Nam là miền núi phía 11 OPB18 5’CCACCGCAGT3’ Bắc, Đồng bằng sông Hồng và Bắc Trung Bộ. Kết quả phân lập trên môi trường và căn cứ và Điện di sản phẩm trên gel agarose 2% ở 65V, hình thái khuẩn lạc cho thấy có 65 mẫu bệnh khi 150mA trong vòng 20 phút; Nhuộm bản gel bằng phân lập đã xác định có vi khuẩn Xanthomonas Ethilium bromide rồi chụp ảnh để xác định các oryzae là nguyên nhân gây bệnh bạc lá lúa. Có 5 Isolate vi khuẩn Xanthomonas oryzae. mẫu khi phân lập không thấy sự hiện diện của vi Xác định nhóm chủng tương đồng của vi khuẩn Xanthomonas oryzae. khuẩn Xanthomonas oryzae nhờ kỹ thuật PCR Bằng kỹ thuật PCR đã xác định được 60 mẫu (RAPD): sử dụng 10 mồi ngẫu nhiên để nhân các có vi khuẩn tương đồng với bộ genom của vi đoạn AND ngẫu nhiên trong bộ gennom vi khuẩn khuẩn Xanthomonas oryzae. 60 mẫu xác định có Xanthomonas oryzae Xanthomonas oryzae bằng kỹ thuật PCR hoàn Sau khi có kết quả điện di tiến hành xử lý số toàn trùng lặp với kết quả phân lập trên môi liệu bằng phần mềm NTSY spc2.0 trường nhân tạo. Bảng 1. Kết quả thu thập mẫu bệnh, phân lập trên môi trường và xác định vi khuẩn Xanthomonas oryzae bằng kỹ thuật PCR Kết quả Kết quả xác Vùng Tên giống thu phân lập TT Mã số Địa điểm thu thập định bằng sinh thái thập trên môi PCR trường 1 H16 Miền núi Kim Sơn, Đông Triều, Quảng Ninh Nếp + + 2 H17 phía Bắc Kim Sơn, Đông Triều, Quảng Ninh Khang dân + + 3 H18 Kim Sơn, Đông Triều, Quảng Ninh Khang dân + + 4 H25 Hập Hải, Lâm Thao, Phú Thọ Việt lai 20 + + 5 H26 Cao Mại, Lâm Thao, Phú Thọ Bắc thơm 7 + + 6 H32 Cao Mại, Lâm Thao, Phú Thọ Thục hưng + + 7 H33 Cao Mại, Lâm Thao, Phú Thọ Việt lai 20 + + 8 H37 TT. Lâm Thao, Phú Thọ Việt lai 20 + + 9 H27 TT. Lâm Thao, Phú Thọ Khang dân + + 10 H29 Việt Trì, Phú Thọ Bắc thơm 7 + - 11 H34 Việt Trì, Phú Thọ Khang dân + + 12 H31 Việt Trì, Phú Thọ Q5 + + 13 H28 Mê Linh, Vĩnh Phúc Bắc thơm 7 + + 14 H30 Yên Lập, Vĩnh Tường, Vĩnh Phúc Bắc thơm 7 + + 15 H35 Nghĩa Hưng, Vĩnh Tường, Vĩnh Phúc Q5 + + 16 H36 Vĩnh Yên, Vĩnh Phúc Q5 + +
  3. kết quả nghiên cứu khoa học BVTV - Số 4/2008 Kết quả Kết quả xác Vùng Tên giống thu phân lập TT Mã số Địa điểm thu thập định bằng sinh thái thập trên môi PCR trường 17 H1 Đồng Cổ Loa, Đông Anh, Hà Nội Bắc thơm 7 + + 18 H2 bằng Cổ Loa, Đông Anh, Hà Nội Khang dân + + 19 H10 sông Cổ Loa, Đông Anh, Hà Nội Khang dân + - 20 H11 Hồng Cổ Loa, Đông Anh, Hà Nội Bắc thơm 7 + + 21 H6 Xuân Nộn, Đông Anh, Hà Nội Khang dân + + 22 H7 Xuân Canh, Đông Anh, Hà Nội Bắc thơm 7 + + 23 H9 Đông Anh, Hà Nội Khang dân + - 24 H8 Tiên Dược, Sóc Sơn, Hà Nội Bắc thơm 7 + + 25 H4 Tiên Dược, Sóc Sơn, Hà Nội Khang dân + - 26 H5 Tiên Dược, Sóc Sơn, Hà Nội Bắc thơm 7 + + 27 H3 Trung Rã, Sóc Sơn, Hà Nội Khang dân + + 28 H19 Anh Dũng, Kiến Thụy, Hải Phòng Nếp + + 29 H20 Anh Dũng, Kiến Thụy, Hải Phòng HT1 - + 30 H23 Anh Dũng, Kiến Thụy, Hải Phòng Bắc thơm 7 + + 31 H24 Kiến Thụy, Hải Phòng Bắc thơm 7 + + 32 H21 Đông Tiến, Quỳnh Phụ, Thái Bình Q5 + + 33 H22 Đông Tiến, Quỳnh Phụ, Thái Bình Nếp 87 + + 34 H38 Đông Mỹ, Đông Hưng, Thái Bình Q5 + + 35 H44 Phố Tăng, Đông Hưng, Thái Bình Q5 + - 36 H45 Phố Tăng, Đông Hưng, Thái Bình Nếp 87 + + 37 H46 Phố Tăng, Đông Hưng, Thái Bình Bắc thơm 7 + + 38 H50 Đông Mỹ, Đông Hưng, Thái Bình Hương cốm + + 39 H53 Đông Mỹ, Đông Hưng, Thái Bình Bắc thơm 7 + + 40 H54 Đông Mỹ, Đông Hưng, Thái Bình Nếp + + 41 H59 Đông Mỹ, Đông Hưng, Thái Bình Bắc thơm 7 + + 42 H61 Đông Mỹ, Đông Hưng, Thái Bình NR11 + + 43 H48 Hồng Lĩnh, Hưng Hà, Thái Bình Q5 + + 44 H60 Vũ Hội, Vũ Thư ,Thái Bình Tạp giao + + 45 H49 Hồng Lĩnh, Hưng Hà, Thái Bình Bắc thơm 7 + + 46 H39 Xuân Thượng, Xuân Trường, Nam Định Tạp giao + + 47 H47 Xuân Thượng, Xuân Trường, Nam Định Tám thơm + + 48 H51 Xuân Thượng, Xuân Trường, Nam Định Nếp 87 + + 49 H40 Liêm Hải, Trực Ninh, Nam Định Tạp giao + + 50 H43 Nam Hồng, Trực Ninh, Nam Định Bắc thơm 7 + + 51 H52 Cổ Lễ, Trực Ninh, Nam Định Tám + + 52 H55 Nam Hồng, Trực Ninh, Nam Định Tạp giao + + 53 H62 Nam Hồng, Trực Ninh, Nam Định Nếp 87 + + 54 H63 Nam Xá, Trực Ninh, Nam Định Nhị ưu 838 + + 55 H41 Nam Xá, Trực Ninh, Nam Định Tạp giao + - 56 H64 Việt Hùng, Trực Ninh, Nam Định Tạp giao + + 57 H56 Cầu Thọ, Bình Lục, Nam Định C71 + +
  4. kết quả nghiên cứu khoa học BVTV - Số 4/2008 Kết quả Kết quả xác Vùng Tên giống thu phân lập TT Mã số Địa điểm thu thập định bằng sinh thái thập trên môi PCR trường 58 H57 Mĩ Thuận, Bình Lục, Nam Định CR203 + + 59 H58 Mĩ Thuận, Bình Lục, Nam Định Nếp + + 60 H12 An Bình, Nam Sách, Hải Dương Q5 + + 61 H13 An Bình, Nam Sách, Hải Dương N46 + + 62 H14 Quốc Tuấn, Nam Sách, Hải Dương Q5 + + 63 H15 Cộng Hòa, Chí Linh, Hải Dương Bắc thơm 7 + + 64 H42 TT. Nhương Bằng, Hưng Yên Nếp + + 65 H65 Bắc Quảng Sương, Thanh hóa Việt lai20 + + 66 H67 Trung Bộ Quảng Sương, Thanh Hóa HT1 - - 67 H68 Đại Khối, Đông Sơn, Thanh Hóa HT1 - - 68 H69 Đại Khối, Đông Sơn, Thanh Hóa Khang dân - - 69 H70 Thành phố Thanh Hóa TH3-3 - - Ghi chú: + Phân lập thành công, kiểm tra PCR đúng là vi khuẩn gây bệnh bạc lá lúa - Phân lập không thành công, kiểm tra PCR không phải là vi khuẩn gây bệnh bạc lá lúa Ghi chú: Những giếng có vệt sáng là AND được nhân lên của vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv oryzae Hình 1: Hình ảnh chạy điện di phát hiện vi khuẩn gây bệnh bạc lá 3.2. Xác định các nhóm chủng vi khuẩn việc xác định đa hình AND. Những mồi đa hình Xanthomonas oryzae gây bệnh bạc lá lúa được ghi lại số băng, trong đó có vệt băng là 1 và Để xác định các nhóm chủng, đã chọn 47 không có vệt băng là 0. Mồi XPC9 va XPC15 isolate vi khuẩn Xanthomonas oryzae có độc tính nhân được 3 đoạn AND trong bộ genom vi cao trong số 60 isolate đã được xác định là khuẩn; mồi OPAF3 nhân được 4 đoạn, còn mồi Xanthomonas oryzae. Qua phân tích bằng 10 PAG1 nhân được 5 đoạn. Sử dụng phần mềm đoạn mồi khác nhau để nhân các đoạn AND NTSYS 2.0 đã cho cây phân loại của 47 isolate. trong bộ genom của vi khuẩn Xanthomonas Từ cây phân loại 1 và 2 và ở mức tương đồng 0,7 oryzae cho thấy có 4 mồi cho các băng đa hình là 47 isolate vi khuẩn được chia thành 13 nhóm đại XPC15, PAG01, XPC9 và OPEF3. Các mồi còn diện cho 13 nhóm chủng trong 47 isolate phân lại hoặc là không nhân lên được đoạn AND nào tích (Hình 1 và 2). hoặc là chỉ có 1 đoạn, không có ý nghĩa trong Số liệu phân tích trên bảng 2 cho thấy trong số
  5. kết quả nghiên cứu khoa học BVTV - Số 4/2008 13 nhóm chủng, nhóm 2 và 3 phổ biến nhất (mỗi phương khá đa dạng, thường đan xen. Một chủng nhóm chiếm 14,89%); Nhóm chủng 1, 4, 5. 7,8,9 phân bố ở nhiều địa phương, một địa phương có chiếm tỷ lệ trung bình (từ 6,38 – 8,51%); Nhóm sự hiện diện của nhiều nhóm chủng. Do đặc điểm chủng 10, 11, 12 và 13 chiếm tỷ lệ ít nhất (2,12 – này cần bố trí cơ cấu giống lúa đa dạng với đặc 4,25%). điểm di truyền, đa dạng về tính kháng để hạn chế Sự phân bố của các nhóm chủng ở các địa tác hại của bệnh. Bảng 2. Các nhóm chủng vi khuẩn Xanthomonas oryzae và sự phân bố của chúng ở các địa phương Nhóm Các isolate Tỷ lệ (%) Địa điểm phân bố chủng 1 H1, H19, H39, H49 8,51 Hà Nội, Hải Phòng, Nam Định, Thái Bình 2 H12, H32, H34, H21, H26, H40, H59 14,89 Hải Dương, Phú Thọ, Thái Bình, Nam Định 3 H2, H3, H5, H42, H52, H61, H65 14,89 Hà Nội, Hưng Yên, Nam Định, Thái Bình, Thanh Hóa 4 H27, H63, H64 6,38 Phú Thọ, Nam Định 5 H22, H41, H55 6,38 Thái Bình, Nam Định 6 H7, H8, H18, H47, H53 10,63 Hà Nội, Quảng Ninh, Nam Định, Thái Bình 7 H14, H23, H38, H50 8,51 Hải Dương, Hải Phòng, Thái Bình 8 H16, H36, H60 6,38 Quảng Ninh, Vĩnh Phúc, Thái Bình 9 H24, H28, H54 6,38 Hải Phòng, Vĩnh Phúc, Thái Bình 10 H17, H35 4,25 Quảng Ninh, Vĩnh Phúc 11 H25 2,12 Phú Thọ 12 H11, H13, H15, H30 8,51 Hà Nội, Hải Dương, Vĩnh Phúc 13 H31 2,12 Nam Định
  6. kết quả nghiên cứu khoa học BVTV - Số 4/2008 1 19 12 32 34 21 26 2 3 5 27 22 7 8 18 14 23 38 16 36 24 28 17 35 25 13 11 15 30 31 0.5 0.6 0.7 0.8 1.0 Coefficient Hình 1. Cây phân loại 30 isolate vi khuẩn bạc lá 39 49 40 59 42 52 61 65 63 64 41 55 47 53 350 60 54 0.52 0.62 0.72 0.83 0.93 Coefficient Hình 2. Cây phân loại 17 isolate vi khuẩn gây bệnh bạc lá
  7. kết quả nghiên cứu khoa học BVTV - Số 4/2008 Hình 3. Điện di sản phẩm RAPD sử dụng mồi XOP15 Hình 4. Điện di sản phẩm RAPD sử dụng mồi APG01 Hình 5. Điện di sản phẩm RAPD sử dụng mồi XPC9
  8. kết quả nghiên cứu khoa học BVTV - Số 4/2008 IV. Kết luận dạng các giống kháng trong một vùng. - Dựa vào đặc điểm hình thái của khuẩn lạc trên môi trường nhân tạo và phân tích bằng ký Tài LIệU THAM KHảO thuật PCR đã xác định được 60 isolate vi khuẩn 1. Phan Hữu Tôn, Bùi Trọng Thuỷ. Khả Xanthomonas oryzae trong số 69 mẫu bệnh bạc năng gây nhiễm của các chủng bệnh bạc lá lúa lá lúa thu thập từ một số vùng trồng lúa. miềm Bắc Việt Nam. Hội thảo Quốc gia bệnh - Phân tích 47 isolate vi khuẩn cây và sinh học phân tử. ĐH Nông nghiệp 1, Xanthomonas oryzae thu thập từ địa phương ở 23-25/10/2003. NXB NN, 2003. 78-86. miền Bắc Việt nam đã xác định được 13 nhóm 2. Nguyễn Văn Viết và CTV. Một số kết chủng vi khuẩn Xanthomonas oryzae gây bệnh quả nghiên cứu thành phần nhóm nòi sinh lý vi bạc lá lúa. Trong số 13 nhóm, nhóm 2 và 3 phổ khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae ở miền biến nhất (mỗi nhóm chiếm 14,89%). Bắc hiện nay và xác định nguồn gen kháng - Các nhóm chủng vi khuẩn gây bệnh bạc lá bệnh giai đoạn 199-2001. Kỷ yếu hội thảo phân bố đan xen, 1 nhóm chủng có thể xuất Quốc gia về khoa học công nghệ bảo vệ thực hiện ở nhiều địa phương, 1 địa phương có thể vật. NXB NN, 2002.104-110. có nhiều nhóm chủng. Để hạn chế tác hại của bệnh cần đa dạng nguồn gen lúa và bố trí đa
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2