Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Sinh học: Tuyến trùng ký sinh gây hại trên cà rốt ở Việt Nam và thử nghiệm biện pháp sinh học trong phòng trừ chúng

Chia sẻ: Lê Thị Hồng Nhung | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:27

Thêm vào BST

Báo xấu

29
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của luận án: Xác định được thành phần loài tuyến trùng ký sinh trên cà rốt ở các vùng trồng cà rốt chính ở Việt Nam. Xác định được nhóm tuyến trùng ký sinh gây hại quan trọng trên cà rốt ở các vùng nghiên cứu.Đánh giá được khả năng phòng trừ trong phòng thí nghiệm một số loài tuyến trùng ký sinh gây hại quan trọng trên cà rốt bằng các loài nấm đối kháng. Mời các bạn tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Sinh học: Tuyến trùng ký sinh gây hại trên cà rốt ở Việt Nam và thử nghiệm biện pháp sinh học trong phòng trừ chúng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- NGUYỄN THỊ DUYÊN TUYẾN TRÙNG KÝ SINH GÂY HẠI TRÊN CÀ RỐT Ở VIỆT NAM VÀ THỬ NGHIỆM BIỆN PHÁP SINH HỌC TRONG PHÒNG TRỪ CHÚNG Chuyên ngành: Tuyến trùng học Mã số: Thí điểm TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SỸ SINH HỌC Hà Nội – 2018
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 Ngọc Châu Người hướng dẫn khoa học 2: TS. Trịnh Quang Pháp 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 201…. Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Học viện Khoa học và Công nghệ - Thư viện Quốc gia Việt Nam 2
MỞ ĐẦU Cà rốt (Daucus carota L. Him) hiện nay được trồng và tiêu thụ rộng rãi trên thế giới nhờ có giá trị dinh dưỡng và giá trị trong y học cao (Chen et al., 2016). Ở Việt Nam, Lâm Đồng và Hải Dương có diện tích trồng tập trung lớn nhất. Tuy nhiên, tại các vùng trồng chuyên canh cà rốt đã xuất hiện thiệt hại do tuyến trùng thực vật gây ra ảnh hưởng đến năng suất chất lượng. Hiện nay, ở Việt Nam, chưa có nhiều nghiên cứu sâu về thành phần tuyến trùng ký sinh gây hại trên cà rốt. Để phòng trừ tuyến trùng ký sinh gây hại trên cà rốt, biện pháp sử dụng thuốc hóa học vẫn là chủ yếu. Tuy nhiên, việc lạm dụng thuốc hóa học đã và đang gây ra những hậu quả tiêu cực đến môi trường sống, sức khỏe con người và các sinh vật khác (Meira et al. 2006). Biện pháp sinh học là một trong những biện pháp hiệu quả trong phòng trừ tuyến trùng thực vật và an toàn với môi trường (Perry & Moens, 2013). Vì vậy, việc lựa chọn những sản phẩm sinh học thân thiện với môi trường để phòng trừ tuyến trùng là rất cần thiết. Với mục đích nghiên cứu thành phần loài và nhóm tuyến trùng gây hại quan trọng trên cà rốt, đánh giá thử nghiệm biện pháp sinh học trong phòng trừ tuyến trùng tạo cơ sở cho việc quản lý dịch hại tuyến trùng trên cà rốt, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài nghiên cứu: “Tuyến trùng ký sinh gây hại trên cà rốt ở Việt Nam và thử nghiệm biện pháp sinh học trong phòng trừ chúng” Mục tiêu của luận án - Xác định được thành phần loài tuyến trùng ký sinh trên cà rốt ở các vùng trồng cà rốt chính ở Việt Nam. - Xác định được nhóm tuyến trùng ký sinh gây hại quan trọng trên cà rốt ở các vùng nghiên cứu. - Đánh giá được khả năng phòng trừ trong phòng thí nghiệm một số loài tuyến trùng ký sinh gây hại quan trọng trên cà rốt bằng các loài nấm đối kháng. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn Ý nghĩa khoa học: - Đã xác định được thành phần, phân bố các loài tuyến trùng ký sinh trên cà rốt ở một số vùng canh tác cà rốt ở Việt Nam và bổ sung thành phần tuyến trùng ký sinh trên cây cà rốt đối với thế giới. Cung cấp, bổ sung dữ liệu hình thái và phân tử của các nhóm tuyến trùng ký sinh gây hại quan trọng trên cà rốt. Đã đăng ký trình tự 19 quần thể tuyến trùng ký sinh cà rốt ở Việt Nam trên Genbank. - Ghi nhận và công bố 1 loài mới cho khoa học. Bổ sung một giống tuyến trùng mới được ghi nhận ở Việt Nam. Ghi nhận thêm 16 loài tuyến trùng ký sinh trên cà rốt ở Việt Nam. - Xác định các nhóm tuyến trùng ký sinh gây hại quan trọng trên cà rốt ở các vùng nghiên cứu. 3
- Bước đầu, đưa ra dẫn chứng khoa học về ảnh hưởng của dịch bào tử nấm Paecilomyces sp. và dịch nhân nuôi nấm Lentinus squarrosulus đối với hai loài tuyến trùng ký sinh gây hại quan trọng trên cà rốt trong phòng thí nghiệm. Ý nghĩa thực tiễn: - Việc xác định nhóm tuyến trùng gây hại chính trên cà rốt là cơ sở cho việc lựa chọn giải pháp phòng trừ. Mô tả các triệu chứng cụ thể do tuyến trùng gây ra trên củ cà rốt để có thể chẩn đoán nhanh. Xác định được các nhóm tuyến trùng gây hại chính ảnh hưởng đến phẩm chất và chất lượng của cà rốt trong trồng trọt cũng như thương phẩm ở Việt Nam. - Đánh giá khả năng phòng trừ tuyến trùng ký sinh gây hại cà rốt của nấm đối kháng làm cơ sở cho việc lựa chọn biện pháp phòng trừ sinh học hữu hiệu góp phần giảm lượng thuốc hóa học, phát triển hệ sinh thái nông nghiệp bền vững. - Những dẫn liệu về tuyến trùng ký sinh gây hại trên cà rốt trong luận án có thể sử dụng làm nguồn tài liệu trong giảng dạy bệnh hại cà rốt, cũng như giúp người nông dân có thể tham khảo trong quá trình sản xuất cà rốt. Nội dung của luận án Nội dung 1: Xác định thành phần loài tuyến trùng thực vật ký sinh trên cà rốt dựa vào các đặc điểm hình thái và phân tử. Nội dung 2: Xác định nhóm tuyến trùng thực vật gây hại quan trọng trên cà rốt ở các vùng nghiên cứu. Nội dung 3: Thử nghiệm khả năng phòng trừ của 2 loài nấm đối kháng Paecilomyces sp. và dịch nhân nuôi nấm L. squarrosulus đối với nhóm tuyến trùng gây hại chính trên cà rốt trong phòng thí nghiệm Bố cục của luận án Luận án gồm 156 trang, trong đó: mở đầu 6 trang, tổng quan 19 trang, đối tượng và phương pháp nghiên cứu 9 trang, kết quả và thảo luận 120 trang, kết luận và kiến nghị 2 trang. Luận án gồm 34 bảng, 49 hình, 268 tài liệu tham khảo. Ngoài ra còn có danh mục các công trình công bố và phụ lục đi kèm. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. Tình hình nghiên cứu tuyến trùng ký sinh gây hại cà rốt trên thế giới 1.1.1. Các nhóm tuyến trùng ký sinh quan trọng trên cà rốt Tuyến trùng ký sinh trên cà rốt trên thế giới đã được tập trung nghiên cứu từ những năm 50 thế kỷ trước. Các nghiên cứu chủ yếu tập trung ở khu vực Châu Âu, Châu Mỹ và Châu Úc. Cho đến nay đã ghi nhận được 21 giống tuyến trùng ký sinh trên cà rốt (Nobbs, 2003). Trong đó, tuyến trùng giống Meloidogyne và Pratylenchus là nhóm gây hại phổ biển ở nhiều vùng canh tác cà rốt như: Mỹ, Đức, Úc, Canada,…. nhưng ít đề cập đến thành phần loài. 4
1.1.2. Phân loại hình thái và phân tử các tuyến trùng thực vật Mô tả đặc điểm hình thái, hình thái lượng kết hợp với các kỹ thuật phân tích đặc trưng phân tử giúp cho việc định loại đến loài được chính xác hơn. Phân đoạn mở rộng D2D3 của vùng 28S rDNA được sử dụng để phân loại một số giống tuyến trùng thực vật (Subbotin et al., 2008; Van Den Berg et al., 2015) 1.1.3. Khả năng phòng trừ tuyến trùng thực vật bằng nấm đối kháng Nấm Paecilomyces spp. là nấm hoại sinh trong đất, được quan tâm và nghiên cứu nhiều nhất, do tiềm năng ký sinh và khả năng kiểm soát tuyến trùng thực vật tốt (Brand et al., 2010). Cơ chế của nấm Paecilomyces spp. là ký sinh trực tiếp bởi sợi nấm (Jones et al., 1984), đồng thời sản sinh ra các hoạt chất và enzyme có khả năng phân hủy lớp kitin bên ngoài trứng và tuyến trùng, tạo điều kiện thuận lợi cho sợi nấm xâm nhập (Mukhtar et al., 2013). Nấm L. squarrosulus là một loài nấm có thể ăn được, giàu dinh dưỡng (Omar et al., 2011). Chưa có nghiên cứu về khả năng tiêu diệt tuyến trùng của nấm L. squarrosulus. Tuy nhiên, trong dịch nhân nuôi nấm L. squarrosulus có chứa hàm lượng enzyme chitinase cao, đây là enzyme phân hủy lớp vỏ và trứng tuyến trùng (Deborah, 2018) và chứa hoạt chất kháng tuyến trùng 1,2 - dihydroxymintlactone (Isaka et al., 2011), phenolic (Ghatr & Sridhar, 2017). 1.2. Tình hình nghiên cứu tuyến trùng thực vật ở Việt Nam Ở Việt Nam, thành phần loài tuyến trùng ký sinh và gây hại trên cà rốt chưa được nghiên cứu nhiều. Theo N.N. Châu & N.V. Thanh (2000), ghi nhận 12 loài tuyến trùng thuộc 4 giống ký sinh trên cà rốt ở Lâm Đồng. Ở Hải Dương, V.Đ. Phiên (2014), đã xác định giống Meloidogyne và Pratylenchus gây hại trên cà rốt ở Hải Dương. Phương pháp phân tích đặc điểm hình thái được đánh giá đầu tiên trong chẩn loại đến loài tuyến trùng. Bên cạnh đó, các kỹ thuật phân tử đã được áp dụng trong phân loại tuyến trùng, giúp cho việc định loại đến loài chính xác hơn. Trên cơ sở phân tích DNA kết hợp với đặc điểm hình thái, một số loài mới đã được công bố cho khoa học như: R. duriophilus, R. daklakensis, M. daklakensis,… (Trinh et al., 2004; 2012; 2018). CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, ĐỊA ĐIỂM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng, địa điểm và thời gian nghiên cứu 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu - Tuyến trùng ký sinh trên rễ, củ cà rốt và đất xung quanh vùng rễ - Cây cà rốt Daucus carota L. Him - Hai loài nấm đối kháng được sử dụng trong thí nghiệm phòng trừ tuyến trùng là: dịch bào tử nấm Paecilomyces sp. và dịch nhân nuôi nấm L. squarrosulus 5
2.1.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu - Quá trình khảo sát, điều tra tình trạng tuyến trùng ký sinh trên cà rốt tại các vùng canh tác chính thuộc 4 tỉnh là: Đông Anh (Hà Nội); Cẩm Giàng và Nam Sách (Hải Dương); Văn Giang (Hưng Yên); Đức Trọng, Đơn Dương và Đà Lạt (Lâm Đồng). Nghiên cứu được thực hiện tại Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật. Luận án được tiến hành từ tháng 10/2014-10/2018. 2.2. Phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Phương pháp điều tra, thu mẫu tuyến trùng Điều tra thành phần loài được thu mẫu ngẫu nhiên theo phương pháp 5 điểm chéo góc (N.N. Châu, 2003; Perry & Moens, 2013). 2.2.2. Phương pháp tách lọc tuyến trùng từ đất và mô thực vật Tuyến trùng được tách lọc từ đất và rễ theo phương pháp được mô tả bởi N.N. Châu và N.V. Thanh (1993). 2.2.3. Phương pháp nhân nuôi tuyến trùng - Tuyến trùng sần rễ giống Meloidogyne được nhân nuôi trên cây cà chua theo mô tả của López-Pérez et al. (2011) có hiệu chỉnh. - Tuyến trùng gây tổn thương rễ thuộc giống Pratylenchus được nhân nuôi trên các đĩa cà rốt theo phương pháp của Coyne et al. (2014). 2.2.4. Phương pháp xử lý, làm trong và làm tiêu bản tuyến trùng Tuyến trùng được cố định theo phương pháp của Courtney et al. (1995), làm trong và lên tiêu bản cố định theo mô tả được đề cập bởi N.N. Châu (2003). 2.2.5. Phương pháp chuẩn bị mẫu chụp ảnh KHV điện tử quét Xử lý mẫu tuyến trùng để quan sát và chụp ảnh hiển vi điện tử quét được thực hiện theo quy trình của Abolafia (2015). 2.2.6. Các chỉ số đo hình thái trong phân loại tuyến trùng Các chỉ số hình thái lượng thực hiện theo Siddiqi (2000). Tuyến trùng phân loại theo khóa phân loại của N.N. Châu & N.V. Thanh (2000), Castillo & Vovlas (2007), Kazachenko & Mukhina (2013), Geraert (2010; 2011), Chitambar & Subbotin (2014). 2.2.7. Phương pháp phân tích phân tử tuyến trùng Tách chiết DNA theo Holterman et al. (2009). PCR khuếch đại vùng gene theo De Ley et al. (1999). Sản phẩm PCR được tinh sạch bằng kít GeneJet PCR Purification và được gửi giải trình tự ở Công ty Macrogen - Hàn Quốc. 2.2.8. Phương pháp thử nghiệm đánh giá hiệu lực phòng trừ tuyến trùng của nấm đối kháng Thí nghiệm đánh giá hiệu lực phòng trừ tuyến trùng của nấm đối kháng được tiến hành theo phương pháp mô tả bởi Pau et al. (2012). 6
2.2.9. Phân tích số liệu Xử lý số liệu theo các phần mềm: i) phân tích hình thái lượng: Microsoft Excel, GENSTAT 12 (Payne et al., 2009); ii) phân tích trình tự DNA: chương trình BLAST, BioEdit (Hall, 1999), MEGA 6 (Tamura et al., 2013); iii) phân tích sai khác giữa các công thức thí nghiệm đối kháng: SPSS. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Thành phần loài tuyến trùng ký sinh trên cà rốt ở Việt Nam Kết quả phân loại hình thái và phân tử tuyến trùng ký sinh cà rốt đã xác định 25 loài, thuộc 15 giống, 9 họ, 4 bộ (bảng 3.1). Bảng 3.1. Thành phần loài tuyến trùng ký sinh trên cà rốt ở các vùng điều tra TT Tên loài HN HD HY LĐ BỘ TYLENCHIDA THORNE, 1949 Họ Belonolailidae Whitehead, 1960 Giống Tylenchorhynchus Cobb, 1913 1 T. mashhoodi Siddiqi & Basir, 1959 + + 2 T. annulatus Golden, 1971 + + + + Họ Hoplolaimidae Filipjev, 1934 Giống Helicotylenchus Steiner, 1945 3 H. dihystera (Cobb. 1893) Sher, 1961 + 4 H. indicus Siddiqi, 1963 + + + Giống Hoplolaimus Von Daday, 1905 5 H. chambus Jairajpuri & Baqri, 1973 + Giống Rotylenchulus Linford & Oliveira, 1940 6 R. reniformis Linford & Oliveira, 1940 + + + + Họ Anguinidae Nicol, 1935 (1926) Giống Ditylenchus Filipjev, 1936 7 Ditylenchus sp. + + + + Họ Criconematidae Thorne, 1949 Giống Hemicriconemoides Chitwood & Birchfield, 1957 8 H. strictathecatus Esser, 1960 + + Giống Hemicaloosia Ray & Das, 1978 9 Hemicaloosia sp. + Giống Mesocriconema Andrássy, 1965 10 M. sphaerocephalum (Taylor, 1936) Loof, 1989 + + Họ Meloidogynidae Filipjev, 1934 Giống Meloidogyne Goeldi, 1892 7
11 M. incognita Chitwood, 1949 + + + + 12 M. arenaria Chitwood, 1949 + 13 M. graminicola Golden & Birchfield 1965 + Họ Pratylenchidae Thorne, 1949 Giống Pratylenchus Filipjev, 1936 14 P. thornei Sher & Allen, 1953 + 15 P. zeae Graham, 1951 + + 16 P. haiduongensis Nguyen et al., 2017 + 17 P. coffeae Filipjev & Sch. Stekhoven, 1941 + 18 P. penestran Filipjev & Sch. Stekhoven, 1941 + 19 Pratylenchus sp. 1 + 20 Pratylenchus sp. 2 + BỘ DORYLAIMIDA PEARSE, 1942 Họ Longidoridae Thorne, 1935 Giống Longidorus Micoletzky, 1922 21 Longidorus sp. + Giống Paralongidorus Siddiqi, 1974 22 Paralongidorus sp. + Giống Xiphinema Cobb, 1913 23 X. brevicolle Lordello & Da Costa, 1961 + BỘ TRIPLONCHIDA COBB, 1920 Họ Diphterophoridae (Micoletzki, 1922) Giống Diphterophora de Man, 1880 24 Diphterophora sp. + + BỘ APHELENCHIDA SIDDIQI, 1980 Họ Aphelenchoididae Skarbilovich, 1947 Giống Aphelenchoides Fischer, 1894 25 Aphelenchoides sp. + Ghi chú: (+) sự hiện diện của tuyến trùng; HN: Hà Nội, HD: Hải Dương, HY: Hưng Yên và LĐ: Lâm Đồng Trong đó, tuyến trùng ký sinh trên cà rốt ở Hải Dương có số lượng giống và loài nhiều nhất với 16 loài thuộc 12 giống, tiếp theo là Lâm Đồng đã ghi nhận được 12 loài thuộc 10 giống, Hà Nội gồm 8 loài thuộc 7 giống và Hưng Yên gồm 7 loài thuộc 7 giống. Các kết quả nghiên cứu cũng là những ghi nhận đầu tiên về thành phần loài tuyến trùng ký sinh trên cà rốt tại Hà Nội, Hưng Yên và Hải Dương. Trong nghiên cứu này, trên cà rốt ở Lâm Đồng đã ghi nhận thêm 7 giống là: Ditylenchus, Tylenchorhychus, Rotylenchulus, Meloidogyne, Hemicaloosia, 8
Xiphinema và Diphterophora. Trong số 15 giống tuyến trùng ký sinh được tìm thấy ở 4 vùng điều tra, có 6 giống chưa từng được ghi nhận ở trên thế giới là: Hemicriconemoides, Hemicaloosia, Hoplolaimus, Paralongidorus, Diphterophora và Aphelenchoides. 3.2. Đặc điểm hình thái và phân tử các loài tuyến trùng ký sinh trên cà rốt Đặc điểm hình thái, các chỉ số đo, ảnh chụp, đặc trưng phân tử, cây chủ và phân bố của các loài tuyến trùng ký sinh trên cà rốt ghi nhận trong nghiên cứu này được mô tả chi tiết và đầy đủ trong luận án. 3.2.1. Giống Tylenchorhynchus Cobb, 1913 Có 2 loài thuộc giống Tylenchorhynchus là T. annulatus và T. mashoodi. Loài T. annulatus ghi nhận ở 3 vùng canh tác cà rốt là: Hà Nội, Hải Dương và Lâm Đồng. Quần thể phân lập ở Hà Nội có kích thước cơ thể, chiều dài kim hút, chiều dài từ đầu đến lỗ bài tiết và chiều dài thực quản lớn nhất. Cả ba quần thể này đều có các đặc điểm hình thái và chỉ số đo tương đồng với quần thể được mô tả bởi Geraert (2010). So với quần thể ở Việt Nam mô tả trước đó, chỉ số a, c’ lớn hơn và kim hút ngắn hơn (N.N. Châu & N.V. Thanh, 2000). Loài T. mashhoodi ghi nhận ở Hải Dương và Hưng Yên. Hai quần thể này có khoảng biến thiên của kích thước cơ thể nhỏ hơn so với quần thể gốc của loài (Siddiqi & Basir, 1959) và có kích thước cơ thể, chỉ số a nhỏ hơn so với quần thể ở Việt Nam mô tả trước đó (N.N. Châu & N.V. Thanh, 2000). Loài T. annulatus khác với loài T. mashhoodi ở các đặc điểm như: Loài T. annulatus có kích thước của cơ thể, chiều dài từ đỉnh đầu đến vòng thần kinh lớn hơn loài T. mashhoodi. Vùng đầu của loài T. annulatus không phân biệt với đường viền cơ thể khác với loài T. mashhoodi hơi tách biệt với đường viền cơ thể. Vị trí lỗ bài tiết của loài T. annulatus nằm ngang với phần eo thắt của thực quản, còn lỗ bài tiết ở loài T. mashhoodi lùi về phía sau hơn nằm ngang với cạnh trước hoặc gần giữa của thực quản tuyến. Loài T. annulatus có đuôi dài, hình trụ, mút đuôi tròn rộng, túi chứa tinh tiêu giảm, không chứa tính trùng và không tìm thấy con đực. Trong khi loài T. mashhoodi có đuôi ngắn, hình chóp, mút đuôi hẹp, túi chứa tinh hình tròn, to, có chứa đầy tinh trùng và có sự ghi nhận của con đực. 3.2.2. Giống Helicotylenchus Steiner, 1945 Có 2 loài thuộc giống Helicotylenchus được ghi nhận ký sinh trên cà rốt là loài H. dihystera và H. indicus. Loài H. dihystera được ghi nhận ở vùng canh tác cà rốt Hải Dương. So với các quần thể của loài được mô tả bởi Sher (1966) và N.N. Châu & N.V.Thanh (2000), quần thể loài H. dihystera phân lập từ cà rốt có khoảng biến thiên của 9
giá trị a, c và kim hút nhỏ hơn. Loài H. indicus được ghi nhận ở 3 vùng canh tác cà rốt là: Hà Nội, Hưng Yên và Lâm Đồng. Cả ba quần thể này đều có đặc điểm hình thái, số đo tương đồng với quần thể gốc được mô tả bởi Siddiqi (1963), cũng như quần thể được mô tả bởi N.N. Châu & N.V. Thanh (2000). Loài H. indicus được phân biệt với loài H. dihystera ở vị trí của phasmid. Phasmid của loài H. indicus nằm ở phía trước lỗ hậu môn từ 1 - 4 vòng cutin. Trong khi loài H. dihystera có phasmid nằm ở vị trí cao hơn phía trước hậu môn từ 8 - 11 vòng cutin. 3.2.3. Giống Hoplolaimus Von Daday, 1905 Giống này ghi nhận 1 loài là loài H. chambus với 1 cá thể ở vùng canh tác cà rốt Hải Dương. Cá thể này có các đặc điểm hình thái và số đo tương tự với loài gốc và quần thể ở Việt Nam được mô tả trước đó, ngoại trừ chỉ số b có giá trị nhỏ hơn (Jairajpuri & Baqri, 1973; N.N. Châu & N.V. Thanh, 2000). 3.2.4. Giống Rotylenchulus Linford & Oliveira, 1940 Giống Rotylenchulus ghi nhận 1 loài R. reniformis. Loài này được ghi nhận ở cả 4 vùng canh tác cà rốt. Cả bốn quần thể này đều có các đặc điểm hình thái và số đo tương đồng với nhau và tương đồng với quần thể được mô tả bởi Dasgupta et al. (1968) và N.N. Châu & N.V. Thanh (2000). 3.2.5. Giống Hemicriconemoides Chitwood & Birchfield, 1957 Giống Hemicriconemoides ghi nhận loài H. strictathecatus ở Hải Dương và Hưng Yên. Quần thể ở Hưng Yên có kích thước cơ thể nhỏ hơn quần thể ở Hải Dương. Hai quần thể này đều có các đặc điểm hình thái và số đo tương đồng với các quần thể đã được mô tả trước đó bởi Esser 1960 và Geraert 2010. Hiện nay, loài H. strictathecatus được gộp chung từ ba loài trước đây là loài H. strictathecatus, H. litchi và H. mangiferae. Đặc trưng phân tử Trình tự vùng gen D2D3 của quần thể H4359 tương đồng từ 95 - 99% với các quần thể thuộc loài H. strictathecatus. Quần thể H4359 biến đổi nucleotide từ 1 - 2% so với các quần thể thuộc loài H. strictathecatus (từ KM516173 - KM516178) và biến đổi nucleotide là 5% so với các quần thể thuộc loài H. litchi (AY780956, KF856540, MH142618 và KP192481). Tuy nhiên, 2 loài này đã được nhập chung thành một loài là loài H. strictathecatus. Quần thể H4359 tạo thành cùng 1 nhánh lớn đối với H. strictathecatus với giá trị bootstrap là 96. 10
KM516178 H. strictathecatus KM516177 H. strictathecatus 99 KM516176 H. strictathecatus KM516174 H. strictathecatus 96 KM516173 H. strictathecatus KM516175 H. strictathecatus 89 H. strictathecatus H4359 MH142613 H. strictathecatus KP192481 H. strictathecatus 100 84 AY780956 H. strictathecatus 99 66 KF856540 H. strictathecatus MG029574 H. parataiwanensis 99 MG029573 H. parataiwanensis MG029572 H. parataiwanensis 94 100 100 MG029571 H. paracamelliae MG029570 H. paracamelliae 76 KF856534 H. chitwoodi 83 100 KF856533 H. chitwoodi KF856539 H. californianus 100 KF856538 H. californianus 89 MG029576 H. kanayaensis 100 MG029575 H. kanayaensis KF856521 H. wessoni 84 100 KF856520 H. wessoni 84 KF856519 H. wessoni 90 KF856527 H. promissus 100 KF856529 H. promissus KF856522 H. macrodorus 100 KT381016 Hemicaloosia guangzhouensis KT381017 H.guangzhouensis 94 FN433861 Mesocriconema xenoplax 99 FN433869 M. xenoplax 87 FN433856 M. xenoplax DQ328717 Basiria gracilis 100 AY780979 Aglenchus agricola 0.1 Hình 3.10. Cây phát sinh chủng loại dạng ML (mô hình TN93+G) dựa trên vùng gen D2D3 của các loài Hemicriconemoides spp. 3.2.6. Giống Mesocriconema Andrássy, 1965 Giống Mesocriconema ghi nhận loài M. sphaerocephalum ở Hà Nội và Hải Dương. Hai quần thể này có đặc điểm hình thái tương đồng với quần thể được mô tả bởi Geraert (2010). Tuy nhiên, lại có nhiều sai khác so với quần thể được mô tả ở Việt Nam như: chiều dài cơ thể, các giá trị a, c, vị trí của vulval và chiều dài kim hút biến thiên rộng hơn; giá trị b, số vòng cơ thể, số vòng từ đầu đến lỗ bài tiết nhỏ hơn (N.N. Châu và N.V. Thanh, 2000). Đặc trưng phân tử Trình tự vùng gen D2D3 của quần thể M4694 phân lập ở Hải Dương tương đồng với loài M. sphaerocephalum (AB933464) 99%. Quần thể M4694 biển 11
đổi nucleotide từ 0 - 2% so với các quần thể thuộc loài M. sphaerocephalum. Quần thể M4694 thuộc cùng 1 nhánh đối với các quần thể thuộc loài M. sphaerocephalum, nhánh này tách biệt hoàn toàn so với nhánh các loài khác. Mesocriconema sphaerocephalum M4694 97 AB933464 M.sphaerocephalum AY780950 M.sphaerocephalum 94 AB933464 M.sphaerocephalum 93 AB933465 M.sphaerocephalum AB933465 M.sphaerocephalum 92 AB933466 M.sphaerocephalum 99 AB933467 M.sphaerocephalum KF430522 M.sphaerocephalum 100 AY780969 M.solivagum 95 AY780968 M.ornatum 96 AY780967 Mesocriconema sp. Vovlas AY780965 M.xenoplax 89 FN433855 M.xenoplax AY780964 M.xenoplax 99 FN433869 M.xenoplax FN433856 M.xenoplax 96 FN433871 M.xenoplax DQ328717 Basiria gracilis AY780979 Aglenchus agricola 0.1 Hình 3.12. Cây phát sinh chủng loại dạng ML (mô hình TN93+G) dựa trên vùng gen D2D3 của các loài Mesocriconema spp. 3.2.7. Giống Hemicaloosia Ray & Das, 1978 Có 1 loài thuộc giống Hemicaloosia được ghi nhận ký sinh trên cà rốt là loài Hemicaloosia sp. Theo khóa định loại của Chitambar & Subbotin (2014), loài Hemicaloosia sp. ký sinh trên cà rốt gần giống với loài H. luci. Tuy nhiên, loài Hemicaloosia sp. khác với loài H. luci ở các đặc điểm như: Các chỉ số a, b, c, V đều nhỏ hơn, còn chiều dài từ đầu đến lỗ bài tiết, số vòng từ vulva đến hậu môn và từ hậu môn đến mút đuôi lại lớn hơn. Đuôi của loài Hemicaloosia sp. cũng dài và nhọn hơn so với loài H. luci. Như vậy, loài Hemicaloosia sp. có thể là loài mới cho khoa học. 3.2.8. Giống Xiphinema Cobb, 1913 Có 1 loài thuộc giống Xiphinema được ghi nhận ký sinh trên cà rốt là loài X. brevicolle. Loài X. brevicolle ghi nhận được 1 cá thể phân lập ở Lâm Đồng. Cá thể này có các đặc điểm hình thái tương đồng với quần thể đã được ghi nhận ở Việt Nam trước đó cũng như với quần thể loài gốc (N.N. Châu & N.V. 12
Thanh, 2000; Luc & Coomans, 1992). 3.2.9. Giống Meloidogyne Goeldi, 1892 Có 3 loài thuộc giống Meloidogyne được ghi nhận ký sinh trên cà rốt là loài M. incognita, M. arenaria và M. graminicola. Loài M. incognita ghi nhận được ở cả 4 vùng canh tác cà rốt. So sánh với quần thể được mô tả trước đó bởi Chitwood (1949), bốn quần thể loài M. incognita ký sinh trên cà rốt có các chỉ số như: kích thước cơ thể và kim hút của ấu trùng, giá trị a của con đực lớn hơn; chỉ số a, c của ấu trùng, kim hút của con đực, con cái nhỏ hơn. Các quần thể này cũng tương đồng với quần thể ở Việt Nam được mô tả bởi N.N. Châu & N.V. Thanh, 2000. Loài M. arenaria ghi nhận được 1 quần thể ở Hải Dương. Quần thể này ít biến đổi so với quần thể gốc Chitwood (1949), ngoại trừ kích thước cơ thể của con trưởng thành và ấu trùng, chỉ số b của con đực và ấu trùng nhỏ hơn, chỉ số c và kim hút của ấu trùng lớn hơn. Quần thể này có chiều dài kim hút nhỏ hơn so với quần thể ở Việt nam đã được mô tả trước đó (N.N. Châu & N.V. Thanh, 2000). Loài M. graminicola ghi nhận được 1 quần thể ở Hà Nội. Quần thể này có đặc điểm hình thái ít biến đổi so với quần thể gốc, ngoại trừ, con cái có kích thước cơ thể nhỏ hơn và chiều dài kim hút lớn hơn; con đực có kích thước cơ thể và kim hút lớn hơn; ấu trùng có kích thước cơ thể và chiều dài kim hút nhỏ hơn (Golden & Birchfield, 1965). Quần thể này có kim hút của con cái, con đực và ấu trùng, chỉ số c của ấu trùng nhỏ hơn; chỉ số a của ấu trùng lớn hơn so với quần thể ở Việt Nam (N.N. Châu & N.V. Thanh, 2000). Ba loài thuộc giống Meloidogyne ký sinh trên cà rốt có các đặc điểm hình thái sai khác như: - Con cái: Loài M. arenaria cơ thể có dạng hình tròn đến hình quả hồ lô, cổ ngắn và eo thắt lại ở giữa cơ thể. Loài M. incognita và loài M.graminicola có cơ thể hình tròn, cổ ngắn. Tuy nhiên, loài M. incognita có kích thước lớn hơn so với loài M. graminicola. Loài M. incognita có vùng lưng cao, vuông, vân bụng tròn mịn, đứt đoạn. Loài M. arenaria có phần lưng thấp, vân hơi phình sang hai bên. Loài M. graminicola có vân tròn, mịn, liền không bị đứt đoạn, vùng lưng thấp. Loài M. incognita lỗ bài tiết nằm ngang hoặc ngay sau gốc kim hút, loài M. arenaria và M. graminicola lỗ bài tiết nằm cách xa gốc kim hút. - Ấu trùng: Loài M. graminicola có đuôi nhọn hơn và hyalin dài hơn so với hai loài còn lại. Vị trí Phasmid của loài M. incognita nằm ở khoảng giữa của hyaline, vị trí phasmid của loài M. arenaria nằm ở nửa trên của hyaline và nằm sát mút đuôi là loài M. graminicola 13
Đặc trưng phân tử: Trình tự vùng gen D2D3 của các quần thể M4859, M3656, M4907 và M5269 có sự tương đồng 100% so với các quần thể thuộc loài M. incognita. Quần thể M4806 tương đồng 100% với loài M. arenaria và quần thể M4856 tương đồng 99% với loài M. graminicola. Không có sự biến đổi nucleotide giữa các quần thể M4859, M3656, M4907 và M5269, chỉ có 1 - 2 biến đổi nucleotide so với quần thể M4806, và biến đổi từ 72 - 73 nucleotide so với quần thể M4856. Các quần thể M4859, M3656, M4907 và M5269 cùng nhánh đối với loài M. incognita. Quần thể M4806 cùng nhánh đối với loài M. arenaria. Đáng chú ý là các mẫu thuộc loài M. incognita và M. arenaria thuộc cùng 1 nhánh và tách biệt với các loài khác. M4856 thuộc cùng nhánh với loài M. graminicola. KY882485 M. morocciensis KP306531 M. incognita KY882486 M. morocciensis KX752373 M. javanica KX752374 M. javanica KX752375 M. javanica KX752330 M. incognita 96 KX752332 M. incognita M. incognita M3656 M. incognita M5269 M. incognita M4859 KX752382 M. incognita 99 M. incognita M4907 KX752383 M. incognita KX151138 M. arenaria EU364889 M. arenaria 93 AF435803 M. arenaria M. arienara M4806 KP901082 M. arenaria 91 KY882484 M. ethiopica KY882481 M. ethiopica 99 KF482372 M. ethiopica KP411230 M. enterolobii KX823404 M. enterolobii 99 KX823403 M. enterolobii 91 KX823401 M. enterolobii KX823400 M. enterolobii 95 KC241978 M. minor KC241976 M. minor KC241979 M. naasi 96 JN019266 M. naasi 84 KP901068 M. naasi M. graminicola M4856 94 KY660544 M. graminicola 97 KY250089 M. graminicola KY660545 M. graminicola 99 KF751066 M. graminicola JX465616 M. trifoliophila JX465617 M. trifoliophila 66 JX465618 M. trifoliophila EU555406 Radopholus similis 0.05 Hình 3.19. Cây phát sinh chủng loại dạng ML (mô hình HKY+G) dựa trên vùng gen D2D3 của các loài Meloidogyne spp. 14
3.2.10.Giống Pratylenchus Filipjev, 1936 Có 7 loài thuộc giống Pratylenchus được ghi nhận ký sinh trên cà rốt là loài P. coffeae, P. penetrans, P. thornei, P. zeae, P. haiduongensis, Pratylenchus sp. 1 và Pratylenchus sp. 2. Loài Pratylenchus coffeae Loài P. coffeae được ghi nhận ở 1 vùng canh tác cà rốt là Hưng Yên. So sánh quần thể loài P. coffeae ký sinh trên cà rốt với quần loài P. coffeae được phân lập ở Việt Nam trước, các chỉ số như: chiều dài cơ thể, chiều dài kim hút, vị trí vulval và các giá trị b’, c của con cái nhỏ hơn (N.N. Châu & N.V. Thanh, 2000). Hình dạng mút đuôi loài P. coffeae phân lập trên cà rốt đa dạng hơn. So sánh với các quần thể được mô tả bởi Sher & Allen (1953) và Ryss (1988) cho thấy: chiều dài cơ thể và chiều dài kim hút của con cái nhỏ hơn, vị trí của vulval thấp hơn. Loài Pratylenchus penetrans Loài P. penetrans được ghi nhận ở 1 vùng canh tác cà rốt là Lâm Đồng. So sánh với các quần thể được mô tả bởi Loof (1960) và Vovlas & Troccoli (1990), có các chỉ số như: chiều dài cơ thể, chiều dài kim hút và các giá trị a, c, V có khoảng biến thiên nhỏ hơn. So với quần thể loài P. penetrans được phân lập ở Việt Nam trước đó, có giá trị a và b lớn hơn (N.N. Châu & N.V. Thanh, 2000). Loài Pratylenchus thornei Có 1 cá thể cái được phân lập từ cà rốt ở Hải Dương thuộc loài P. thornei với mã số P4358. Cá thể này có đặc điểm hình thái và chỉ số đo hoàn toàn tương đồng với quần thể gốc (Sher & Allen, 1953). Tuy nhiên, so với quần thể loài P. thornei được phân lập ở Việt Nam trước đó có: chiều dài cơ thể, kim hút và giá trị c nhỏ hơn (N.N. Châu & N.V. Thanh, 2000). Loài Pratylenchus zeae Loài P. zeae được phân lập trên cà rốt và ghi nhận có 2 quần thể: quần thể mã số P4854 phân lập ở Hà Nội và quần thể mã số P3656 phân lập ở Hải Dương. Hai quần thể này có: chiều dài cơ thể, chiều dài kim hút, giá trị a, và b nhỏ hơn so với mô tả gốc (Graham, 1951); Chiều dài cơ thể và giá trị b lớn hơn, vị trí vulval cao hơn so với quần thể được phân lập ở Việt Nam trước đó (N.N. Châu & N.V. Thanh, 2000) Loài Pratylenchus haiduongensis Nguyen et al., 2017 Loài P. haiduongensis ký sinh trên cà rốt được phân lập ở Hải Dương, với 3 quần thể mã số: P3655, P3658 và P4728. Cả ba quần thể này đều thuộc 1 loài và có các đặc điểm hình thái khác biệt so với tất cả các loài khác theo 15
khóa định loại của Castillo & Vovlas (2007). Đây là loài mới cho khoa học với tên là P. haiduongensis có các đặc điểm hình thái như sau: Con cái: Vùng đầu có 3 vòng cutin. Kim hút dài 17,7 - 20,3 µm, gốc kim hút tròn hoặc hơi vát về phía trước. Vùng bên có 4 đường bên. Dải trung tâm đôi khi xuất hiện các vân xiên. Hai đường bên ngoài có cấu trúc areolation. Túi chứa tinh tiêu giảm, hình tròn hoặc bầu dục, không có tinh trùng. Tử cung sau dài, bằng 2 - 3,5 lần chiều rộng của cơ thể tại vulva. Vị trí của vulval cao (66 - 70%). Đuôi dài hình chóp, hình trụ thắt; mút đuôi nhọn, tròn, nhẵn hoặc xẻ, có 24 - 31 vòng cutin về phía bụng. Con đực: Không tìm thấy Hình 3.1. Ảnh chụp KHV con cái loài P. haiduongensis ký sinh ở cà rốt. A: vùng thực quản, B-D: kim hút, F-G: vùng bên, E: tử cung sau, H-I: tử cung trước, J-L: vùng đuôi, L: phasmids (thước đo = 10 µm) Loài P. haiduongensis có các đặt điểm hình thái và giải phẫu gần giống với loài P. parazeae phân lập ở Trung Quốc. Tuy nhiên, loài P. haiduongensis có các đặc điểm khác biệt so với loài P. parazeae như: chiều dài cơ thể và chiều rộng vùng đầu nhỏ hơn; vùng môi hơi tách khỏi đĩa môi vs vùng môi không tách khỏi đĩa môi; kim hút dài hơn; gốc kim hút tròn hoặc hơi vát lên phía trên vs gốc kim hút tròn hoặc hơi vát xuống phía dưới; có kiểu đuôi hình trụ thắt, loài P. parazeae không có kiểu đuôi này. Loài Pratylenchus sp. 1 Loài Pratylenchus sp. 1 được phân lập trên cà rốt ở Lâm Đồng với 4 quần thể mã số: P4861, P4981, P5189 và P5208. Bốn quần thể này đều có đặc điểm 16
hình thái và số đo đặc trưng như sau: Con cái: Vùng đầu có 3 vòng. Kim hút dài 14 - 16 µm, gốc kim hút tròn hoặc hơi vát về phía trên. 4 đường bên, có cấu trúc areolation. Dải trung tâm không có các vân xiên. Túi chứa tinh hình tròn hoặc bầu dục, chứa đầy tinh trùng. Tử cung sau ngắn, bằng 0,8 - 1,5 lần chiều rộng cơ thể. Vị trí vulval thấp (78,8 - 82%). Đuôi dài, hình trụ, hình Hình 3.2. Ảnh chụp KHV loài Pratylenchus sp. 1 chóp hoặc hình chùy với 19 ký sinh ở cà rốt. - 28 vòng cutin ở phía bụng. Con cái: A: vùng thực quản, B-C: kim hút, Mút đuôi đa dạng: nhọn, D: vùng bên, E: túi chứa tinh, G: tử cung sau, tròn, lồi, nhẵn hoặc xẻ. H-I: vùng đuôi, K: phasmids; Con đực: J: vùng đuôi, L: phasmids (thước đo: 10 µm) Con đực: Có cấu tạo tương tự con cái, trừ đặc điểm giới tính Theo khóa định loại của Castillo & Vovlas (2007), loài Pratylenchus sp.1 gần giống với loài P. penetrans. Tuy nhiên, loài Pratylenchus sp.1 khác so với loài P. penetrans ở các đặc điểm: (1) hai đường trung tâm của vùng bên không có các sọc xiên vs có các sọc xiên ở hai đường trung tâm); (2) hình dạng mút đuôi rất đa dạng (tròn, cụt, vs tròn, nhọn); và (3) phần phụ bụng của môi có khía vs không có khía (hình 3.3). Hình 3.3. Ảnh chụp SEM vùng môi con cái loài Pratylenchus sp1 và loài P. penetrans (Hernándezet al., 2000) Loài Pratylenchus sp. 2 Loài Pratylenchus sp. 2 được phân lập trên cà rốt ở Đà Lạt - Lâm Đồng với 17
mã số P3130. Quần thể này có các đặc điểm hình thái và số đo như sau: Con cái: Vùng đầu có 3 vòng. Đĩa môi tách ra khỏi vùng môi. Kim hút dài 15,2 - 16,6 µm, gốc kim hút tròn hoặc hơi vát về phía trước. Có 4 đường bên, dải trung tâm không có các vân chéo; có cấu trúc areolation, ở một số cá thể, vùng đường bên phân tách thành 5 đường. Túi chứa tinh hình tròn hoặc bầu dục, chứa đầy tinh trùng. Tử cung sau ngắn, bằng 1 - 1,5 lần chiều rộng cơ thể tại vulval. Vulval có vị trí thấp (77 - 83%). Đuôi dài, hình chóp, mút Hình 3.4. Ảnh chụp KHV loài Pratylenchus đuôi tròn hoặc hơi nhọn, nhẵn, sp. 2 ký sinh ở cà rốt (thước đo =10 µm) có 18 - 30 vòng cutin phía bên Con cái: A: vùng thực quản, B-C: kim hút, bụng. D: vùng bên, E: túi chứa tinh, F: tử cung sau, G-H: vùng đuôi; Con đực: J: vùng đuôi Con đực: Có cấu tạo tương tự con cái, trừ đặc điểm giới tính. Theo khóa định loại của Castillo & Vovlas (2007), loài Pratylenchus sp. 2 gần giống với loài P. penetrans. Tuy nhiên, loài Pratylenchus sp. 2 khác loài P. penetrans ở các đặc điểm: (1) hai đường trung tâm của vùng bên không có các sọc xiên, đường bên đôi khi bị phân tách thành 5 đường vs có các sọc xiên ở hai đường trung tâm, đường bên không phân tách thành 5 đường; (2) phần phụ bụng và phần phụ lưng của môi tách ra khỏi phần bên của môi bởi các rãnh không vuông góc vs vuông góc (hình 3.5). Hình 3.5. Ảnh chụp SEM vùng môi con cái loài Pratylenchus sp. 2 và loài P. penetrans (Hernándezet al., 2000) 18
Loài Pratylenchus sp. 2 khác với loài Pratylenchus sp. 1 ở các đặc điểm: (1) hình dạng của mút đuôi (tròn nhẵn, không phân đốt vs tròn, cụt lồi, mịn hoặc xẻ): (2) đường bên đôi khi phân tách thành 5 đường vs đường bên không phân tách thành 5 đường; và (3) phần phụ bụng ở vùng môi không có khía vs có khía (hình 3.6). Hình 3.6. Ảnh chụp SEM vùng môi con cái loài Pratylenchus sp. 2 và Pratylenchus sp. 1 Phân tích khác biệt chuẩn - CDA Kết quả nghiên cứu cho thấy, đối với con cái: 8 quần thể phân tích CDA được phân tách thành 5 vùng khác nhau, trong đó ba loài Pratylenchus sp. 2, P. zeae và P. haiduongensis bị phân tách thành 3 vùng riêng biệt; hai loài Pratylenchus sp. 1 và P. penetrans tách biệt với 3 loài còn lại nhưng lại có phần chồng lấn với nhau. Bốn quần thể P4861, P4981, P5189 và P5208 không có sự tách biệt với quần thể Pratylenchus sp. 1. Bảy đặc điểm hình thái của con cái bao gồm: chiều dài kim hút, V, E.P, b, b’, c’ và G2/chiều rộng cơ thể tại vulval là những chỉ số có ý nghĩa nhất (>1 và
Hình 3.37. Cây phát sinh chủng loại dạng ML (mô hình K2+I) dựa trên vùng gen D2D3 của các loài Pratylenchus spp. Quần thể P4922 thuộc cùng gốc nhánh với các quần thể thuộc loài P. coffeae, quần thể P4854 thuộc cùng gốc nhánh với loài P. zeae; P. haiduongensis tạo thành 1 nhánh riêng biệt so với P. parazeae. Quần thể P4996 thuộc cùng nhánh với loài P. penetrans. Và loài Pratyenchus sp. 1 tách thành 1 nhánh riêng biệt so với các quần thể thuộc loài P. penetrans. Kết hợp với sự sai khác về các đặc điểm hình thái, rất có thể đây là 1 loài mới khác với loài P. penetrans. 3.3. Các nhóm tuyến trùng kí sinh quan trọng trên cà rốt ở Việt Nam 3.3.1. Phương thức gây hại của tuyến trùng ký sinh trên cà rốt Căn cứ vào phương thức gây hại, thì giống Meloidogyne, Pratylenchus và Ditylenchus thuộc nhóm nội ký sinh nên có khả năng gây hại chính, tiếp đến là 20