BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------
PHẠM ĐÌNH DŨNG
NGHIÊN CỨU TẠO OLIGOCHITOSAN-SILICA
NANO VÀ KHẢO SÁT TÍNH KÍCH KHÁNG BỆNH
THÁN THƯ DO NẤM Colletotrichum spp. GÂY HẠI
CÂY ỚT (Capsicum frutescens L.)
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Mã số: 9 42 02 01
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Tp. Hồ Chí Minh – 2020
Công trình được hoàn thành tại: Học viện Khoa học và Công
nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Người hướng dẫn khoa học 1: PGS. TS. NGUYỄN TIẾN
THẮNG
Người hướng dẫn khoa học 2: PGS. TS. BÙI VĂN LỆ
Phản biện 1: …
Phản biện 2: …
Phản biện 3: ….
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án tiến
sĩ cấp Học viện, họp tại Học viện Khoa học và Công nghệ -
Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam vào hồi …
giờ ..’, ngày … tháng … năm 20….
Có thể tìm hiểu luận án tại:
- Thư viện Học viện Khoa học và Công nghệ
- Thư viện Quốc gia Việt Nam
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của luận án
Ớt (Capsicum sp.) là cây gia vị trồng ở vùng nhiệt đới, được
tiêu thụ trên khắp thế giới do có giá trị kinh tế cao. Tuy nhiên,
dịch bệnh do nấm, virus và vi khuẩn gây ra trên cây ớt là một
vấn đề gây trở ngại rất lớn đến quá trình canh tác. Trong các
loại bệnh trên ớt, bệnh do nấm là một trong các bệnh gây thiệt
hại nghiêm trọng nhất là và làm tổn thất từ 10 - 80% sản lượng
ớt ở Việt Nam và các nước trên thế giới như Ấn Độ, Thái Lan,
Hàn Quốc. Các loại bệnh nấm thường gặp trên cây ớt là bệnh
héo cây con (Rhizoctonia solani), bệnh thán thư
(Colletotrichum spp.), bệnh mốc xám (Botrytis cinerea), bệnh
héo vàng lá (Fusarium oxysporum), bệnh sương mai
(Phythopthora capsici), trong đó bệnh thán thư do nấm
Colletotrichum spp. gây ra là loại bệnh phổ biến và gây thiệt hại
nghiêm trọng nhất đối với cây ớt. Bệnh thán thư trên cây ớt do
nấm Colletotrichum spp. gây ra, nấm gây hại trên cả cành, lá,
bông và trái. Trên vỏ trái vết bệnh lúc đầu là những đốm hình
tròn úng nước lỏm vào bên trong, sau đó cứ lan rộng dần, nếu
nặng nhiều vết hoà lẫn với nhau bao gần hết cả vỏ trái rồi khô
dần và chuyển sang màu nâu xám hay xám, bên trong có nhiều
vòng đồng tâm và có những chấm nhỏ li ti màu đen, làm cho
trái teo quắt lại không ăn được hoặc gây rụng trái, có thể gây
thiệt hại làm giảm năng suất 70 - 80%.
Hiện nay, nhiều loại thuốc hóa học được sử dụng để phòng trừ
các loại nấm gây hại cho cây trồng, tuy nhiên việc sử dụng với
liều lượng cao trong thời gian dài đã làm mất cân bằng quần thể
vi sinh vật có ích trong đất, tạo điều kiện để nấm bệnh và các
loài côn trùng có hại cho cây trồng trở nên kháng thuốc. Dư
lượng thuốc trừ sâu trong sản phẩm nông nghiệp và đất đã làm
ô nhiễm nguồn nước ngầm, môi trường và gây tác hại nghiêm
trọng đối với sức khỏe con người và vật nuôi. Biện pháp trồng
giống chống chịu bệnh bị hạn chế do năng suất và độ ổn định
giống không cao. Biện pháp sinh học sử dụng chất kích kháng
thực vật (elicitor) giúp kích hoạt các cơ chế đề kháng bệnh
trong cây trồng là một xu hướng phát triển nông nghiệp xanh
2
đang được áp dụng rộng rãi trên thế giới với mục đích giảm
thiểu tối đa việc sử dụng các hóa chất độc hại và sử dụng giống
chuyển gen. Chitin và silic là hai nguồn nguyên liệu phổ biến
trong tự nhiên. Nhiều nghiên cứu cho thấy chitosan,
oligochitosan (dẫn suất của chitin) cùng với silic và silica nano
khi dùng riêng lẻ hoặc phối hợp có các hoạt tính sinh học như
kháng khuẩn, kháng nấm và làm tăng khả năng chống chịu bệnh
ở đa số các loài thực vật, giúp cây tiết ra một số enzyme, hoạt
chất chống lại sự xâm nhập của nấm, vi khuẩn gây bệnh; kích
thích sự tăng trưởng và phát triển cây trồng.
Xuất phát từ các lý do trên đề tài ‘Nghiên cứu tạo
oligochitosan-silica nano và khảo sát tính kích kháng bệnh
thán thư do nấm Colletotrichum spp. gây hại cây ớt
(Capsicum frutescens L.)’ đã được thực hiện.
2. Mục tiêu nghiên cứu của luận án
- Phân lập, khảo sát khả năng gây bệnh và định danh được loài
nấm Colletotrichum spp. gây bệnh thán thư trên cây ớt chỉ thiên
trồng ở Thành phố Hồ Chí Minh, Đồng Tháp và Tây Ninh.
- Tạo được oligochitosan-silica nano trên cơ sở các phân đoạn
chitosan có trọng lượng phân từ thấp với hạt nano silica có độ
ổn định và hiệu quả kích kháng cao đối với bệnh thán thư trên
ớt.
- Đánh giá được khả năng phòng trừ bệnh thán thư do nấm
Colletotrichum spp. gây ra trên cây ớt trong điều kiện phòng thí
nghiệm, nhà màng và ngoài đồng ruộng của oligochitosan-silica
nano tạo được.
3. Các nội dung nghiên cứu chính của luận án
Luận án gồm các nội dung sau:
- Nội dung 1: Phân lập, khảo sát khả năng gây bệnh của các
mẫu phân lặp và định danh bằng hình thái, và đặc điểm phân tử
loài nấm Colletotrichum spp. gây bệnh thán thư trên cây ớt chỉ
thiên (Capsicum frutescens L.).
- Nội dung 2: Hoàn thiện công nghệ tạo oligochitosan-silica
nano.
- Nội dung 3: Đánh giá khả năng kích kháng đối với bệnh thán
thư do nấm Colletotrichum gloeosporioides và C. truncatum
3
gây ra của oligochitosan-silica nano tạo được trên cây ớt trong
điều kiện phòng thí nghiệm.
- Nội dung 4: Đánh giá khả năng kích kháng đối với bệnh thán
thư do nấm C. gloeosporioides và C. truncatum gây ra của
oligochitosan-silica nano tạo được trên cây ớt trồng trong điều
kiện nhà màng và ngoài đồng.
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu chung về cây ớt
Cây ớt (Capsicum sp.) thuộc họ cà (Solanaceae) có nguồn gốc
từ Châu Mỹ, có dạng bụi nhỏ, thường cao 60-80 cm có thể cao
đến 1 m; thân nhẵn, có nhiều cành; Lá mọc so le, hình thuôn
dài, đầu nhọn; Hoa mọc đơn độc ở kẽ lá. Ớt là cây dễ trồng,
không kén đất và thích hợp với nhiều vùng sinh thái. Trong vỏ
quả ớt có chứa alkaloid là capsaicin. Cây ớt đòi hỏi khí hậu ấm
áp và độ ẩm cao cho sự tăng trưởng và thời tiết khô trong quá
trình trưởng thành. Nhiệt độ thích hợp cho sự sinh trưởng và
phát triển của cây ớt là từ 18-30oC. Nhiệt độ cao trên 32oC hoặc
thấp dưới 15oC cây tăng trưởng kém và hoa dễ rụng (Tripodi vả
Kumar, 2019). Chi (genus) ớt có khoảng 25-30 loài nhưng có
năm loài (Capsicum frutescens L., C. annuum L., C. chinense
Jacq, C. pubescens Keep và C. baccatum L.) đã được thuần hóa
và canh tác. Hiện nay, C. frutescens L. là loài được trồng phổ
biến nhất kế đó là C. annuum L.. (Jaret và cộng sự 2019)
1.2. Sơ lược về nấm Colletotrichum spp. và bệnh thán thư
trên cây ớt
1.2.1. Giới thiệu chung về nấm Colletotrichum spp.
Nấm Colletotrichum spp. thuộc giới Fungi, ngành Ascomycota,
lớp Sordarriomycetes, bộ Phyllachorales, họ Phyllachoraceae.
Bệnh do nấm Colletotrichum spp. rất phổ biến trên cây trồng
(cây hoa kiểng, cây ăn lá và cây ăn quả). Theo xếp hạng của
Tạp chí Bệnh học thực vật phân tử (2012), nấm Colletotrichum
spp., gây ra bệnh thán thư, được xếp ở vị trí thứ 8 trong 10 loại
nấm gây bệnh cây hàng đầu, làm ảnh hưởng nghiêm trọng tới
sinh trưởng, phát triển và năng suất trên nhiều loại cây trồng có
giá trị như cây có múi, ớt (Capsicum sp.), đậu tương (Glycine
