ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------
Lê Thị Thanh Thủy
NGHIÊN CỨU, TUYỂN CHỌN VI SINH VẬT
ĐỐI KHÁNG VI KHUẨN Ralstonia solanacearum
GÂY BỆNH HÉO XANH CÂY TRỒNG
Chuyên ngành: Vi sinh vật học
Mã số: 62420107
(DỰ THẢO)
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC
Hà Nội – 2014
2
Công trình đƣợc hoàn thành tại:
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội
Người hướng dẫn khoa học :
1. TS. Lê Nhƣ Kiểu
2. PGS. TS. Lại Thúy Hiền
Phản biện 1:
Phản biện 2:
Phản biện 3:
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng cấp Đại học Quốc gia
Hà Nội chấm luận án tiến sĩ họp tại:
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội
Vào hồi……giờ…….ngày……..tháng.…..năm …
Có thể tìm hiểu luận án tại:
- Thư viện Quốc gia Việt Nam;
- Trung tâm thông tin – Thư viện - Đại học Quốc gia Hà Nội
1
Mở đầu
1. Tính cấp thiết của luận án
Bệnh hại cây trồng đã gây thiệt hại đáng kể trong sản xuất và bảo quản
nông sản. Trong đó, phải kể đến bệnh héo xanh (Bacterial wilt disease) do vi
khuẩn Ralstonia solanacearum (HXVK) gây ra, bệnh này được coi là một
trong năm loại bệnh cây trồng thuộc đối tượng quan tâm nhất của chương trình
phòng trừ sâu bệnh tổng hợp của FAO (1992) và chịu sự kiểm soát chặt chẽ của
kiểm dịch Quốc tế, nhất là các nước thuộc cộng đồng châu Âu. Trước tình hình
đó, đã có nhiều nghiên cứu về canh tác và chọn giống cây trồng, sử dụng thuốc
hóa học bảo vệ thực vật cũng như áp dụng biện pháp kiểm soát sinh học bằng
cách sử dụng các chế phẩm vi sinh, phân hữu cơ vi sinh chứa các chủng vi sinh
vật đối kháng có khả năng ức chế và làm giảm tính độc của R. solanacearum.
Tuy nhiên, các biện pháp vẫn còn hạn chế là: khả năng giảm tỉ lệ bệnh còn
thấp, thời gian bảo quản chế phẩm ngắn, hiệu quả chưa cao nên chưa đáp ứng
nhu cầu của thực tiễn,...v...v... Trong khi đó, việc sử dụng thuốc hóa học để hạn
chế vi khuẩn R. solanacearum không những không có hiệu quả mà còn gây ảnh
hưởng xấu tới môi trường sinh thái, chất lượng sản phẩm và sức khỏe cộng
đồng.
Do đó, việc thường xuyên phân lập các chủng vi khuẩn R. solanacearum
mới, có tính độc cao từ ngoài đồng ruộng là rất cần thiết, vì những chủng này
sẽ là đối tượng cho việc phân lập, tuyển chọn các chủng vi sinh vật vừa có khả
năng đối kháng cao với chúng vừa cạnh tranh tốt với các vi sinh vật gây bệnh
vùng rễ cây trồng để sản xuất chế phẩm vi sinh phòng trừ bệnh HXVK, góp
phần nâng cao năng suất, chất lượng nông sản, giảm thiệt hại kinh tế cho người
nông dân và xã hội là việc làm có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao. Xuất phát
từ những lý do trên, chúng tôi lựa chọn đề tài luận án: “Nghiên cứu, tuyển
chọn vi sinh vật đối kháng vi khuẩn Ralstonia solanacearum gây bệnh héo
xanh cây trồng”.
Lạc và ớt là 2 loại cây trồng có giá trị dinh dưỡng rất cao, mang lại lợi
ích kinh tế rất lớn cho xuất khẩu và phục vụ tiêu dùng trong nước.
2
Tuy nhiên, chúng thường bị bệnh HXVK ở mức độ cao, có lúc tới 30-
40%, có nơi không thể trồng được 2 loại cây này nữa, vì mầm bệnh tiềm tàng
trong đất rất lớn và rất lâu. Trước tình hình thực tế trên, luận án sẽ đi sâu
nghiên cứu bệnh HXVK ở cây lạc, ớt và phân lập, tuyển chọn vi sinh vật đối
kháng cũng như xác định cơ chế đối kháng với R. solanacearum để sản xuất
chế phẩm vi sinh sử dụng trong phòng trừ bệnh héo xanh lạc và ớt.
2. Mục tiêu của luận án
Tuyển chọn được bộ chủng vi sinh vật có khả năng đối kháng cao với vi
khuẩn R. solanacearum để sản xuất chế phẩm vi sinh ứng dụng trong phòng trừ
bệnh HXVK cây ớt và lạc, giảm 70-75% bệnh, tăng năng suất 15%. Xác định
được một số cơ chế đối kháng chính của vi sinh vật với vi khuẩn R.
solanacearum.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
Góp phần làm sáng tỏ mức độ đa dạng sinh học của quần thể R.
solanacearum gây bệnh héo xanh cây trồng. Bổ sung một số chủng vi sinh vật
có tính đối kháng cao với R. solanacearum vào bộ sưu tập giống vi sinh vật
nông nghiệp của Việt Nam. Cung cấp những luận cứ và cơ sở khoa học về
hướng ứng dụng vi sinh vật đối kháng trong phòng chống bệnh héo xanh cây
trồng nói chung, cây ớt và lạc nói riêng. Sản xuất và ứng dụng chế phẩm vi
sinh HX trong phòng chống bệnh héo xanh cây ớt và lạc có hiệu quả cao, thân
thiện với môi trường.
4. Đối tƣợng, phạm vi, địa điểm và thời gian nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: Vi khuẩn R. solanacearum, vi khuẩn đối kháng, cây
ớt, cây lạc. Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu vi khuẩn R. solanacearum gây
bệnh héo xanh lạc và ớt, phân lập, tuyển chọn vi khuẩn đối kháng với R.
solanacearum để sản xuất chế phẩm VKĐK. Địa điểm nghiên cứu: Viện Thổ
nhưỡng Nông hóa, Thành phố Hà Nội, Nghệ An, Thanh Hóa. Thời gian nghiên
cứu: 2010-2014.
5. Những đóng góp mới của luận án
- Đã phân lập và tuyển chọn mới được 2 chủng vi khuẩn B. subtilis ĐKB1
và P. fluorescens ĐKP1 ức chế mạnh vi khuẩn R. solanacearum.
3
- Đã xác định được cơ chế kháng vi khuẩn R. solanacearum là do 2 chủng vi
khuẩn đối kháng tiết chất kháng sinh Phenazine, Iturin A và sinh siderophore
làm giảm tính độc của vi khuẩn R. solanacearum gây bệnh héo xanh.
- Đã sản xuất được chế phẩm HX chứa 2 chủng vi khuẩn đối kháng trên nền
chất mang là: than bùn + 5% rỉ đường + 1% bột vỏ tôm cua. Khi thử nghiệm
trên đồng ruộng chế phẩm vi sinh HX đã hạn chế 89,82% bệnh héo xanh cây ớt
và 89,39% bệnh héo xanh cây lạc.
6. Cấu trúc của luận án
Luận án có 158 trang, gồm các phần: Mở đầu (3 trang); Chương I: Tổng
quan tài liệu (41 trang); Chương II: Vật liệu và Phương pháp nghiên cứu (20
trang); Chương III: Kết quả và thảo luận (70 trang); Kết luận và Kiến nghị (2
trang). Luận án có 205 tài liệu tham khảo (tiếng Việt 33 và tiếng Anh 172 tài
liệu), 48 bảng số liệu và 36 hình.
CHƢƠNG I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tình hình trồng ớt, lạc ở Việt Nam và trên Thế giới
1.1.1. Tình hình trồng ớt và lạc ở Việt Nam
* Cây ớt: Ở Việt Nam ớt cay được trồng ở nhiều tỉnh thành trong cả nước,
phổ biến nhất là Hải Dương, Hải Phòng, các tỉnh miền Trung, thành phố Hồ
Chí Minh. Quảng Bình trồng khoảng 125,000 ha (năm 2011), Thái Bình trồng
ớt 1,200.0 ha (năm 2012) [Tổng cục thống kê 2011].
* Cây lạc: Lạc là một mặt hàng có kim ngạch xuất khẩu khá lớn. Hàng năm,
Việt Nam xuất khẩu 100,000.0-135,000.0 tấn lạc (đạt khoảng 65-120 triệu
USD) [Niên giám thống kê tỉnh Nghệ An, 01/11/2012].
1.1.2. Tình hình trồng ớt và lạc trên Thế giới
* Cây ớt: Diện tích trồng ớt cay trên thế giới khoảng 1,25 triệu ha, tổng sản
lượng 11,25 triệu tấn. Một số nước có nhu cầu nhập khẩu ớt lớn để phục vụ cho
công nghiệp chế biến như Thái Lan, Hông Kông, Đài Loan, Nga, Trung
Quốc…
* Cây lạc: Lạc được trồng ở tất cả các châu lục với hơn 100 nước trên thế
giới, với tổng diện tích ít biến động ở các vụ trong năm. Năm 2009, diện
tích trồng lạc trên thế giới khoảng 23,95 triệu ha, năng suất trung bình.
đạt 15,2 tạ/ha và sản lượng đạt 36,45 triệu tấn/năm [FAOSTAT, 2011].
