Đánh giá khả năng đối kháng của các chủng xạ khuẩn đối với nấm pyricularia oryzae cavara gây bệnh cháy lá lúa và khảo sát một số cơ chế đối kháng của chúng

  • 54 trang
  • file .pdf
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

NGUYỄN THỊ ÁNH HỒNG
ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ĐỐI KHÁNG CỦA
CÁC CHỦNG XẠ KHUẨN ĐỐI VỚI NẤM
PYRICULARIA ORYZAE CAVARA
GÂY BỆNH CHÁY LÁ LÚA VÀ
KHẢO SÁT MỘT SỐ CƠ CHẾ
ĐỐI KHÁNG CỦA CHÚNG
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGÀNH BẢO VỆ THỰC VẬT
Cần Thơ, 2014
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGÀNH BẢO VỆ THỰC VẬT
ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ĐỐI KHÁNG CỦA
CÁC CHỦNG XẠ KHUẨN ĐỐI VỚI NẤM
PYRICULARIA ORYZAE CAVARA
GÂY BỆNH CHÁY LÁ LÚA VÀ
KHẢO SÁT MỘT SỐ CƠ CHẾ
ĐỐI KHÁNG CỦA CHÚNG
CÁN BỘ HƢỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN
TS. LÊ MINH TƢỜNG NGUYỄN THỊ ÁNH HỒNG
MSSV: 3113433
Cần Thơ, 2014
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
Chứng nhận luận văn tốt nghiệp với đề tài “Đánh giá khả năng đối kháng của các
chủng xạ khuẩn đối với nấm Pyricularia oryzae Cavara gây bệnh cháy lá lúa và
khảo sát một số cơ chế đối kháng của chúng”
Do sinh viên NGUYỄN THỊ ÁNH HỒNG thực hiện và đề nạp.
Kính trình lên hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp.
Cần Thơ, ngày tháng năm 2014
Cán bộ hƣớng dẫn
TS. Lê Minh Tƣờng
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân. Các số liệu, kết quả
trình bày trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ
công trình luận văn nào trƣớc đây.
Cần Thơ, ngày…..tháng…..năm 2014
Ngƣời viết
Nguyễn Thị Ánh Hồng
ii
LỜI CẢM TẠ
Để có đƣợc những kết quả ngày hôm nay con xin gởi lòng thành kính biết ơn
và thiêng liêng nhất đến công lao sinh thành và nuôi dƣỡng của cha và mẹ.
Xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến
TS. Lê Minh Tƣờng đã hƣớng dẫn tận tình, tạo điều kiện và cho những lời
khuyên hết sức bổ ích trong việc nghiên cứu và hoàn thành luận văn này.
Xin chân thành cảm ơn
Quý Thầy, Cô của Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, Trƣờng Đại
học Cần Thơ đã truyền đạt những kiến thức quý báu cho tôi trong suốt khóa học.
Quý Thầy, Cô và các anh chị của Bộ môn Bảo vệ thực vật, Khoa Nông
nghiệp và Sinh học Ứng dụng, Trƣờng Đại học Cần Thơ đã nhiệt tình giúp đỡ cho
tôi hoàn thành luận văn.
Chị Trần Thị Thu Em, Kim Ngân, anh Đinh Hồng Thái, Lý Văn Giang, lớp
cao học Bảo Vệ Thực Vật khóa 19, đã nhiệt tình hỗ trợ tôi làm xong luận văn này.
Anh Huỳnh Thuận An lớp Bảo vệ thực vật khóa 38 liên thông hỗ trợ động
viên tôi hoàn thành tốt luận văn.
Các bạn Nguyễn Võ, Đức Nhân, Quốc Việt, Huỳnh Hƣng, Xuân Khoa, Hồng
Hạnh, Duy Khánh đã động viên và nhiệt tình giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này.
Các em Nhƣ Ý, Nhật Trƣờng, Minh Tiến, Có, Qui, Cƣờng, Thanh Lâm lớp
Bảo vệ thực vật khóa 38 đã hỗ trợ tôi thực hiện luận văn này.
Tập thể lớp Bảo vệ thực vật khóa 37 Trƣờng Đại học Cần Thơ đã nhiệt tình
hỗ trợ tôi trong thời gian học tập và thực hiện luận văn.
Xin trân trọng ghi nhớ và gửi lời cảm ơn chân tình tới bạn bè đã giúp đỡ, tạo
điều kiện cho tôi hoàn thành luận văn này.
Xin nhận lời cám ơn sâu sắc nhất
Nguyễn Thị Ánh Hồng
iii
LÝ LỊCH CÁ NHÂN
I. LÝ LỊCH SƠ LƢỢC
Họ và tên: Nguyễn Thị Ánh Hồng Giới tính: Nữ
Năm sinh: 14/5/1992 Dân tộc: Kinh
Nơi sinh: Ấp Trung – Thƣờng Thới Tiền – Hồng Ngự – Đồng Tháp
Quê quán: Ấp Trung – Thƣờng Thới Tiền – Hồng Ngự – Đồng Tháp
Cha: Nguyễn Đông Hồ. Sinh năm 1971
Mẹ: Đặng Thị Nhiều. Sinh năm 1970
II. QUÁ TRÌNH HỌC TẬP
 Tốt nghiệp trung học phổ thông năm 2010, tại Trƣờng Trung Học Phổ Thông
Hồng Ngự 3, huyện Hồng Ngự, tỉnh Đồng Tháp.
 Thi đậu vào Trƣờng Đại học Cần Thơ năm 2011 thuộc Khoa Nông nghiệp và
Sinh học Ứng dụng, ngành Bảo vệ thực vật, khoá 37 và tốt nghiệp kỹ sƣ Bảo
Vệ Thực Vật tháng 12 năm 2014.
iv
NGUYỄN THỊ ÁNH HỒNG (2014), “Đánh giá khả năng đối kháng của các
chủng xạ khuẩn đối với nấm Pyricularia oryzae Cavara gây bệnh cháy lá lúa và
khảo sát một số cơ chế đối kháng của chúng”. Luận văn Đại học, Ngành Bảo vệ
thực vật, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, Trƣờng Đại học Cần Thơ, 41
trang.
Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Minh Tƣờng.
TÓM LƢỢC
Đề tài “Đánh giá khả năng đối kháng của các chủng xạ khuẩn đối với
nấm Pyricularia oryzae Cavara gây bệnh cháy lá lúa và khảo sát một số cơ chế
đối kháng của chúng” đƣợc thực hiện trong điều kiện phòng thí nghiệm thuộc Bộ
môn Bảo vệ thực vật, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, Trƣờng Đại học
Cần Thơ từ tháng 01 năm 2014 đến tháng 11 năm 2014 nhằm mục tiêu tuyển chọn
các chủng xạ khuẩn có khả năng đối kháng với nấm gây bệnh cháy lá lúa và khảo
sát một số cơ chế có liên quan đến khả năng đối kháng của chúng.
Kết quả phân lập đƣợc 100 chủng xạ khuẩn từ đất trồng lúa tại các tỉnh:
Đồng Tháp, An Giang, Vĩnh Long và thành phố Cần Thơ. Bƣớc đầu đánh giá sơ
khởi khả năng đối kháng của các chủng xạ khuẩn với nấm P. oryzae trong điều kiện
phòng thí nghiệm với 2 lần lặp lại. Kết quả có 22 chủng xạ khuẩn thể hiện hiệu quả
đối kháng với nấm gây bệnh cháy lá lúa. Khả năng đối kháng của 22 chủng xạ
khuẩn này đối với nấm P. oryzae đƣợc thực hiện với 5 lặp lại. Kết quả ghi nhận
21/22 chủng xạ khuẩn thí nghiệm đều có hiệu suất đối kháng trên 32% ở thời điểm
7 ngày sau thí nghiệm. Trong đó, 4 chủng xạ khuẩn TO-67, TO-47, BT-32 và TO-
74 có hiệu suất đối kháng cao nhất với hiệu suất đối kháng lần lƣợt là 68,46%;
66,44%; 65,10% và 64,43%.
Khả năng phân giải chitin của các chủng xạ khuẩn có triển vọng đƣợc thực
hiện trong môi trƣờng chitin agar. Kết quả cho thấy tất cả các chủng xạ khuẩn thí
nghiệm đều có khả năng phân giải chitin, trong đó 3 chủng xạ khuẩn TO-67, TO-74
và TB-84 có khả năng phân giải cao nhất với bán kính vòng phân giải lần lƣợc là
18,8 mm; 15,4 mm và 14,0 mm ở thời điểm 7 ngày sau thí nghiệm.
v
Khả năng phân giải cellulose của các chủng xạ khuẩn đƣợc thực hiện trên
môi trƣờng CMC 1%. Kết quả cho thấy tất các các chủng xạ khuẩn thí nghiệm đều
có khả năng phân giải cellulose, trong đó 3 chủng TO-67, TO-74 và TB-84 có bán
kính vòng phân giải cellulose cao đạt từ 14,1 mm – 15,1 mm ở thời điểm 7 ngày sau
thí nghiệm.
Khả năng phân giải β-glucan của các chủng xạ khuẩn đƣợc thực hiện trên
môi trƣờng β-glucan. Kết quả cho thấy hầu hết các chủng xạ khuẩn thí nghiệm đều
thể hiện khả năng phân giải β-glucan trong đó chủng xạ khuẩn TO-67 thể hiện khả
năng phân giải cao nhất với bán kính phân giải là 11,8 mm ở thời điểm 14 ngày sau
thí nghiệm.
Khả năng tiết Hydrocyanic acid (HCN) của các chủng xạ khuẩn có triển
vọng cũng đƣợc thử nghiệm. Kết quả cho thấy, có 6/7 chủng xạ khuẩn biểu hiện khả
năng tiết chất này thông qua việc làm đổi màu giấy thấm đã đƣợc nhúng vào
Na2CO3 2% và acid picric 0,5%.
Từ khóa: Bệnh cháy lá lúa, cellulose, chitin, HCN, xạ khuẩn, β-glucan
vi
MỤC LỤC Trang
Lời cam đoan........................................................................................................ ii
Lời cảm tạ ............................................................................................................ iii
Lý lịch cá nhân ..................................................................................................... iv
Tóm lƣợc .............................................................................................................. v
Mục lục ................................................................................................................ vii
Danh sách hình ..................................................................................................... x
Danh sách bảng .................................................................................................... xi
MỞ ĐẦU ............................................................................................................. 1
CHƢƠNG 1: LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU ............................................................... 2
1.1. Giới thiệu về bệnh cháy lá lúa (đạo ôn) .......................................................... 2
1.1.1. Nguồn gốc và sự phân bố ............................................................................ 2
1.1.2. Triệu chứng bệnh ........................................................................................ 2
1.1.3. Tác nhân gây bệnh ...................................................................................... 3
1.1.3.1. Đặc điểm hình thái và tế bào học của nấm P. oryzae ............................... 3
1.3.1.2. Đặc tính sinh lý và cách gây hại của nấm P. oryzae ................................. 3
1.1.4. Các yếu tố ảnh hƣởng đến sự phát triển của bệnh ........................................ 4
1.1.4.1. Điều kiện môi trƣờng ............................................................................... 4
1.1.4.2. Dinh dƣỡng .............................................................................................. 4
1.1.4.3. Giống ....................................................................................................... 5
1.1.5. Khả năng lƣu tồn và biện pháp phòng trừ .................................................... 5
1.1.5.1 Khả năng lƣu tồn ...................................................................................... 5
1.1.5.2. Biện pháp phòng trừ................................................................................. 5
1.2. Giới thiệu về xạ khuẩn ................................................................................... 6
1.2.1. Phân loại xạ khuẩn ...................................................................................... 6
1.2.2. Phân bố của xạ khuẩn trong tự nhiên........................................................... 7
1.2.3. Đặc điểm hình thái và sinh học của xạ khuẩn .............................................. 7
1.2.3.1. Đặc điểm hình thái ................................................................................... 7
1.2.3.2. Đặc điểm sinh học ................................................................................... 8
1.2.4. Vai trò của xạ khuẩn trong phòng trừ bệnh hại cây trồng ............................ 9
vii
1.2.5. Một số khả năng liên quan tới ức chế nấm bệnh của xạ khuẩn .................... 10
1.2.5.1. Khả năng tiết kháng sinh .......................................................................... 10
1.2.5.2. Khả năng tiết một số loại enzyme ............................................................ 11
1.2.5.3. Khả năng tiết Hydrocyanic acid (HCN). .................................................. 12
1.2.6. Khả năng kích thích tăng trƣởng cây trồng .................................................. 12
CHƢƠNG 2: PHƢƠNG TIỆN VÀ PHƢƠNG PHÁP .......................................... 14
2.1. Phƣơng tiện ................................................................................................... 14
2.1.1. Thời gian và địa điểm ................................................................................. 14
2.1.2. Vật liệu thí nghiệm ..................................................................................... 14
2.2. Phƣơng pháp.................................................................................................. 16
2.2.1. Phân lập xạ khuẩn ....................................................................................... 16
2.2.1.1. Địa điểm thu mẫu..................................................................................... 16
2.2.1.2 Phân lập xạ khuẩn ..................................................................................... 16
2.2.2. Thí nghiệm 1: Đánh giá khả năng đối kháng của các chủng xạ khuẩn đối với
nấm P. oryzae ....................................................................................................... 16
2.2.2.1. Thí nghiệm 1a .......................................................................................... 16
2.2.2.1. Thí nghiệm 1b .......................................................................................... 17
2.2.3. Thí nghiệm 2: Khảo sát khả năng phân giải chitin của các chủng xạ khuẩn
triển vọng ……………………………………………………………………….....18
2.2.4. Thí nghiệm 3: Khảo sát khả năng phân giải cellulose của các chủng xạ khuẩn
triển vọng…………………………………………………………………………..18
2.2.5. Thí nghiệm 4: Khảo sát khả năng phân giải β-glucan của các chủng xạ khuẩn
triển vọng ............................................................................................................. 19
2.2.6. Thí nghiệm 5: Khảo sát khả năng tiết HCN của các chủng xạ khuẩn triển
vọng ..................................................................................................................... 19
2.3. Xử lí số liệu ................................................................................................... 20
viii
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN……………………………………...21
3.1. Phân lập và đánh giá sơ khởi khả năng đối kháng của các chủng xạ khuẩn đối
với nấm P. oryzae ................................................................................................. 21
3.2. Khả năng đối kháng của các chủng xạ khuẩn đối với nấm P. oryzae trong điều
kiện phòng thí nghiệm .......................................................................................... 23
3.2.1. Bán kính vòng vô khuẩn của các chủng xạ khuẩn đối kháng với nấm P.
oryzae ở thời điểm 3, 5 và 7 ngày sau thí nghiệm ................................................. 23
3.2.2. Hiệu suất đối kháng của các chủng xạ khuẩn ở các thời điểm 3, 5 và 7 ngày
sau thí nghiệm...........................................................................................................26
3.3. Khả năng phân giải chitin, cellulose, β-glucan và tiết HCN của các chủng xạ
khuẩn triển vọng ................................................................................................... 28
3.3.1. Khả năng phân giải chitin của các chủng xạ khuẩn triển vọng ..................... 28
3.3.2. Khả năng phân giải cellulose của các chủng xạ khuẩn triển vọng ................ 30
3.3.3. Khả năng phân giải β-glucan của các chủng xạ khuẩn triển vọng ................ 31
3.3.4. Khả năng tiết Hydrocyanic acid (HCN) của các chủng xạ khuẩn triển vọng
............................................................................................................................. 33
CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ............................................................. 35
4.1. Kết luận ......................................................................................................... 35
4.2. Đề nghị ......................................................................................................... 35
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 36
ix
DANH SÁCH HÌNH
Hình Tựa hình Trang
3.1 Hình dạng và màu sắc của khuẩn lạc các chủng xạ khuẩn trên
22
môi trƣờng nuôi cấy
3.2 Bán kính vô khuẩn của các chủng xạ khuẩn ở thời điểm 3 NSTN 24
3.3 Bán kính vô khuẩn của các chủng xạ khuẩn ở thời điểm 5 NSTN 24
3.4 Bán kính vô khuẩn của các chủng xạ khuẩn ở thời điểm 7 NSTN 25
3.5 Bán kính phân giải chitin của các chủng xạ khuẩn ở thời điểm 5
28
NSTN
3.6 Bán kính phân giải cellulose của các chủng xạ khuẩn ở thời điểm
31
5 NSTN
3.7 Bán kính phân giải β-glucan của các chủng xạ khuẩn ở thời điểm
33
10 NSTN
3.8 Khả năng tiết HCN của các chủng xạ khuẩn làm đổi màu giấy
thấm của các chủng xạ khuẩn TO-67, TO-74 và TO-47, chủng 34
TM-5 không tiết HCN
x
DANH SÁCH BẢNG
Bảng Tựa bảng Trang
3.1 Các chủng xạ khuẩn có khả năng đối kháng với nấm P. oryzae ở 21
một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long
3.2 Bán kính vòng vô khuẩn của các chủng xạ khuẩn đối kháng với
23
nấm P. oryzae ở các thời điểm 3, 5 và 7 ngày sau thí nghiệm
3.3 Hiệu suất đối kháng (%) của các chủng xạ khuẩn với nấm P.
27
oryzae ở các thời điểm 3, 5 và 7 ngày sau thí nghiệm
3.4 Bán kính vòng phân giải chitin của các chủng xạ khuẩn triển vọng
28
ở các thời điểm 3, 5 và 7 ngày sau thí nghiệm
3.5 Bán kính vòng phân giải cellulose của các chủng xạ khuẩn triển
31
vọng ở các thời điểm 3, 5 và 7 ngày sau thí nghiệm
3.6 Bán kính vòng phân giải β-glucan của các chủng xạ khuẩn triển
32
vọng ở các thời điểm 10, 12 và 14 ngày sau thí nghiệm
xi
MỞ ĐẦU
Cây lúa là loại cây lƣơng thực quan trọng đối với đời sống nhân dân đồng
thời cũng là thế mạnh xuất khẩu hàng đầu của nƣớc ta. Năm 2013, nƣớc ta xuất
khẩu gạo đạt 6,6 triệu tấn, kim ngạch xuất khẩu đạt 2,93 tỷ USD và là một trong
những nƣớc có lƣợng gạo xuất khẩu lớn của thế giới. Cây lúa ở nƣớc ta đƣợc trồng
và thâm canh liên tục quanh năm nhằm nâng cao năng suất chính vì thế mà sâu
bệnh hại có điều kiện bùng phát và trở thành mối lo của hầu hết nông dân hiện nay.
Bệnh cháy lá (đạo ôn) do nấm Pyricularia oryzae Cavara gây ra là một trong
những bệnh hại quan trọng trên lúa (Ou, 1985). Theo Nguyễn Thị Kim Oanh (2008)
bệnh làm giảm năng suất lúa 20 – 30 % cho đến 70 – 80% ở những vùng thâm canh.
Biện pháp phòng trị bệnh chủ yếu hiện nay là sử dụng thuốc hóa học, biện pháp này
cho hiệu quả phòng trừ bệnh cao nhƣng lại dễ làm phát sinh nòi kháng thuốc, gây ô
nhiễm môi trƣờng. Chính vì thế, các biện pháp phòng trừ bệnh nhƣ: sử dụng giống
kháng, kích kháng bệnh cho cây trồng và sử dụng vi sinh vật đối kháng là những
biện pháp đƣợc rất nhiều sự quan tâm của các nhà khoa học.
Xạ khuẩn là một trong những tác nhân phòng trừ sinh học hiệu quả có thể
đối kháng với một số nấm bệnh quan trọng trên cây trồng nhƣ: Alternaria,
Rhizoctonia, Verticillium, Fusarium và Macrophomina spp. (Valois et al., 1996).
Theo nghiên cứu của Tian et al. (2004) cho thấy 50% tổng các chủng xạ khuẩn nội
sinh đƣợc phân lập từ đất lúa đều có khả năng đối kháng với các tác nhân gây bệnh
quan trọng trên lúa nhƣ: Magnaporthe grisea, Rhizoctonia solani, Xanthomonas
oryzae và Fusarium moniliforme.
Nhƣ vậy sử dụng xạ khuẩn trong phòng trừ bệnh cháy lá lúa đƣợc xem là
một biện pháp tiềm năng bởi biện pháp này có thể hạn chế đƣợc việc sử dụng thuốc
bảo vệ thực vật trong phòng trừ bệnh hại đồng thời khá an toàn đối với môi trƣờng,
con ngƣời và sinh vật. Do đó đề tài “Đánh giá khả năng đối kháng của các chủng
xạ khuẩn đối với nấm Pyricularia oryzae Cavara gây bệnh cháy lá lúa và khảo
sát một số cơ chế đối kháng của chúng” đƣợc thực hiện nhằm tuyển chọn các
chủng xạ khuẩn đối kháng tốt với nấm P. oryaze và khảo sát một số cơ chế có liên
quan đến khả năng đối kháng từ đó định hƣớng cho các nghiên cứu tiếp theo trong
việc áp dụng nhóm sinh vật này trong phòng trừ bệnh cháy lá lúa.
1
CHƢƠNG 1
LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU
1.1. Giới thiệu về bệnh cháy lá lúa (đạo ôn)
1.1.1. Nguồn gốc và sự phân bố
Cháy lá là bệnh nghiêm trọng phổ biến, phân bố rộng trên 80 quốc gia trên
thế giới và đƣợc phát hiện đầu tiên ở Ý năm 1560 (Lê Lƣơng Tề và ctv., 1977; Ou,
1985). Sau đó bệnh đƣợc ghi nhận ở Trung Quốc 1637, Nhật Bản 1704, Ấn Độ năm
1913…(Ou, 1985).
Ở Việt Nam, bệnh gây hại đầu tiên ở Bắc Bộ và Nam Trung Bộ vào năm
1921, 1951. Ở miền Nam tổng diện tích bị nhiễm cháy lá năm 1992 là 165000 hecta
(Lê Lƣơng Tề và ctv., 1977). Riêng ở Đồng bằng sông Cửu Long bệnh thƣờng xuất
hiện vào tháng 11 – 12 dƣơng lịch làm cháy rụi lá, thối đốt thân, thối cổ gié, lép hạt
(Võ Thanh Hoàng và Nguyễn Thị Nghiêm, 1993).
1.1.2. Triệu chứng bệnh
Nấm có thể tấn công ở lá, đốt thân, cổ gié, nhánh gié và hạt. Trên lá, đặc
điểm vết bệnh có thể thay đổi theo tuổi cây, điều kiện thời tiết và tính nhiễm của
giống. Trên các giống nhiễm vết bệnh ban đầu chỉ là đốm úng nƣớc, nhỏ, màu xám
xanh. Vết bệnh sau đó lan ra, tạo vết hình mắt én, hai đầu hơi nhọn tâm xám trắng,
viền nâu hay đỏ, dài 1 – 1,5 cm và rộng 0,3 – 0,5 cm. Nếu trời ẩm giống có tính
nhiễm cao, vết bệnh sẽ có màu xám xanh do đài và bào tử nấm phát triển trên đó,
viền nâu hẹp hay mờ có quầng màu vàng xung quanh vết bệnh. Trên giống kháng
mạnh đốm bệnh chỉ là chấm nhỏ li ti bằng đầu kim từ 1 – 2 mm. Ở giống kháng
vừa, vết bệnh có hình tròn hay trứng tâm trắng viền nâu dài 2 – 3 mm (Ou, 1985;
Võ Thanh Hoàng và Nguyễn Thị Nghiêm, 1993).
Trên cổ bông bệnh có thể nhiễm ở bất kì vị trí nào với triệu chứng là các vết
màu nâu, các vùng gần gốc bông thƣờng hay bị bệnh và hiện tƣợng này đƣợc gọi là
thối cổ hoặc triệu chứng đạo ôn trên cổ bông, bông thƣờng bị gục hoàn toàn. Các
nhánh bông và gốc cũng bị bệnh (Ou,1985).
Nếu vết bệnh trên cổ bông xuất hiện sớm thì bông lúa bị lép, nếu bệnh nhiễm
trễ ở giai đoạn trổ bệnh làm thối đốt thân thối cổ gié nên làm gãy đỗ, hạt lép giảm
trọng lƣợng hạt (Võ Thanh Hoàng và Nguyễn Thị Nghiêm, 1993).
2
Bệnh có thể làm lúa cháy rụi hoàn toàn nếu bị nhiễm bệnh ở giai đoạn mạ
hay giai đoạn nảy chồi nhất là khi có điều kiện thời tiết thuận lợi.
1.1.3. Tác nhân gây bệnh
1.1.3.1. Đặc điểm hình thái và tế bào học của nấm P. oryzae
Ở giai đoạn vô tính, nấm gây bệnh cháy lá có tên là P. oryzae Cavara, thuộc
họ Nấm bông Moniliaceae, bộ Moniliales, lớp Hyphomycetes, ngành phụ Nấm bất
toàn Deuteromicotina (Barmett and Hunter, 1998).
Nấm gây bệnh cháy lá có giai đoạn sinh sản hữu tính là Magnaporthe oryzae
Couch & Kohn; ngành Ascomycota, lớp Sordariomycetes (Pyrenomycetes), bộ
Diaporthales, họ Magnaporthaceae (Couch and Kohn, 2002).
Bào tử của nấm có kích thƣớc rất nhỏ không thể nhìn thấy bằng mắt thƣờng,
hiện diện rất nhiều trong không khí và theo gió bay đi khắp nơi làm lây lan bệnh
(Phạm Văn Kim và Lê Thị Sen, 1993).
Cành bào tử của nấm P. oryzae phân sinh hình trụ, đa bào và không phân
nhánh, đầu cành thon và hơi gấp khúc. Nấm thƣờng sinh ra các cụm cành gồm 3 – 5
chiếc (Vũ Triệu Mân và ctv., 2007).
Theo Ou (1985) cho biết đính bào tử có hình quả lê, 2 vách ngăn hoặc có khi
3 – 4 vách ngăn, không màu hoặc màu xanh nhạt, thông thƣờng dài từ 19 – 23 μm,
có một phụ bộ 1,6 – 2,4 μm (trung bình 2 μm) ở tế bào gốc để gắn vào các mấu trên
đài. Bào tử thƣờng nảy mầm ở tế bào đầu hay gốc và tạo đĩa bám, kích thƣớc bào tử
thay đổi tùy theo chủng nấm (isolate) và điều kiện môi trƣờng, trung bình biến động
từ 19,2 – 27,3 x 8,1 – 10,3 μm. Trong mỗi tế bào của khuẩn ty hay bào tử có thể có
một hay nhiều nhân, đa số là đơn nhân và có từ 2 – 6 nhiễm sắc thể.
1.1.3.2. Đặc tính sinh lý và cách gây hại của nấm P. oryzae
Khuẩn ty của nấm phát triển và sinh bào tử tốt nhất ở điều kiện 28 0C. Việc
sinh và phóng thích bào tử của nấm chủ yếu xảy ra vào ban đêm, nhiều nhất là từ 2
– 6 giờ sáng. Bào tử đƣợc tạo ra trong không khí có ẩm độ 93% trở lên và nảy mầm
tốt nhất vào 280C và điều kiện giọt nƣớc, ẩm độ càng cao thì tốc độ sinh sản càng
nhanh. Khuẩn ty phát triển tốt khi ẩm độ không khí đạt 93%, cao hơn hoặc thấp hơn
khuẩn ty sẽ phát triển kém (Võ Thanh Hoàng và Nguyễn Thị Nghiêm, 1993).
3
Theo Phạm Văn Kim (2000) bào tử nảy mầm và cho ra sợi nấm nhỏ, sợi nấm
mọc dài ra và đƣợc thu hút bởi các chất sinh ra bởi sự trao đổi chất với bên ngoài
của khí khẩu. Khi đến khí khẩu, sợi nấm tập trung nguyên sinh chất vào đầu tạo
thành chỗ phồng to lên và hình thành đĩa áp. Một sợi nấm rất nhỏ tiếp tục đƣợc hình
thành từ phía dƣới đáy của đĩa áp mọc xuyên qua hai tế bào của khí khẩu vào
khoảng trống phía dƣới khí khẩu. Tại đây, sợi nấm phình to ra và vài sợi nấm xâm
nhập len lỏi giữa các tế bào và lan dần ra.
Trong quá trình xâm nhiễm vào kí chủ, đĩa áp của nấm tiết ra các enzyme để
phá hủy vách tế bào biểu bì của lá nhƣ: cutinase, cellulase, hay xylanase (Haward
and Valent, 1996).
Theo Vũ Triệu Mân và ctv. (2007), nấm cháy lá còn tiết ra một số độc tố nhƣ
acid α-pycolinic (C6H5NO2) và pyricularin (C18H14N2O3). Các chất này có tác dụng
kiềm hãm hô hấp và phân hủy các enzyme chứa kim loại của cây, kiềm hãm sự biến
dị của cây lúa.
1.1.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của bệnh
1.1.4.1. Điều kiện môi trường
Yếu tố ảnh hƣởng nhiều nhất đến sự phát sinh, phát triển của bệnh là nhiệt
độ, ẩm độ và ánh sáng. Bào tử nảy mầm tốt nhất trong điều kiện từ 25 – 280C, có
lớp nƣớc tự do hay điều kiện ẩm độ không khí bảo hòa và có sự chiếu sáng xen kẽ.
Bên cạnh đó, bệnh sẽ lây lan mạnh và rộng khi có gió mạnh. Ngƣợc lại mƣa làm
giảm sự phát tán của bào tử (Võ Thanh Hoàng và Nguyễn Thị Nghiêm, 1993).
1.1.4.2. Dinh dưỡng
Phân đạm: Bón nhiều phân đạm mà không bổ sung lân và kali thì bệnh càng
nặng. Bón thừa phân đạm và bón các loại phân đạm có tác dụng nhanh nhƣ
ammonium sulphate sẽ ảnh hƣởng nghiêm trọng hơn là bón nhiều lần. Phân bón lá
làm bệnh phát triển nặng hơn (Võ Thanh Hoàng và Nguyễn Thị Nghiêm, 1993).
Phân lân: Theo Võ Thanh Hoàng và Nguyễn Thị Nghiêm (1993) bón lân vừa
đủ cây sẽ nhiễm bệnh ở mức nhẹ, tuy nhiên nếu bón thừa trong trƣờng hợp đã bón
nhiều đạm thì bệnh sẽ nặng hơn.
4
Phân kali: Nếu bón thừa kali trên nền đạm cao thì bệnh sẽ gia tăng, nếu có
bón thêm magnesium khi bón kali thì bệnh sẽ giảm (Vũ Triệu Mân và Lê Lƣơng Tề,
1998).
1.1.4.3. Giống
Ngoài các yếu tố khí hậu thời tiết, đất đai và phân bón thí đặc tính của giống
lúa ảnh hƣởng rất lớn đến sự phát triển của bệnh trên đồng ruộng. Giống lúa nhiễm
không những là điểm phát sinh bệnh mà còn là điều kiện để bệnh lây lan và bùng
phát thành dịch (Vũ Triệu Mân và ctv., 2007). Sự khác biệt về tính chống chịu của
các giống đối với bệnh cháy lá có thể quan sát đƣợc trên những ruộng canh tác bình
thƣờng (Ou, 1985). Theo kết quả của Trung tâm Bảo vệ thực vật phía Nam (2003)
cho thấy: Bệnh cháy lá phụ thuộc vào đặc tính của giống. Các giống OM576,
OM4900, và OM5451 có khả năng chống chịu tốt hơn các giống còn lại trong điều
kiện nƣơng mạ và ngoài đồng.
1.1.5. Khả năng lưu tồn và biện pháp phòng trừ
1.1.5.1. Khả năng lưu tồn
Nấm gây bệnh cháy lá lƣu tồn chủ yếu trong rơm lúa và hạt nhiễm bệnh (Ou,
1985). Nấm có thể kí sinh trên 50 loài cỏ và một số cây trồng có giá trị kinh tế nhƣ:
lúa mì, lúa mạch, lúa và cây kê.
Theo Vũ Triệu Mân và ctv. (2007) nguồn bệnh cháy lá tồn tại ở dạng sợi
nấm và bào tử trong rơm rạ và hạt bị bệnh, ngoài ra nấm còn tồn tại trên một số loại
cây cỏ khác. Ở điều kiện khô ráo trong phòng bào tử nấm có thể sống đƣợc hơn một
năm và sợi nấm sống đƣợc gần 3 năm. Tuy nhiên, ở vùng nhiệt đới, bào tử nấm có
thể tồn tại quanh năm đồng thời chuyển kí chủ từ cây lúa bị bệnh sang cây kí chủ
phụ sinh trƣởng và phát triển quanh năm. Trong điều kiện ẩm ƣớt chúng không
sống sót đƣợc sang vụ sau.
1.1.5.2 Biện pháp phòng trừ
Theo Vũ Triệu Mân và ctv. (2007) bệnh cháy lá là loại bệnh gây hại quan
trọng, dễ phát triển nhanh trên diện rộng. Muốn phòng trừ đạt hiệu quả cao cần làm
tốt công tác dự báo bệnh, điều tra theo dõi và phân tích các điều kiện liên quan tới
sự phát sinh bệnh nhƣ: vị trí tồn tại của nguồn nấm bệnh, diễn biến của yếu tố khí
5
hậu thời tiết, tình hình sinh trƣởng của cây và điều kiện đất đai, phân bón, cơ cấu
giống lúa.
 Dọn sạch tàn dƣ rơm rạ, cỏ dại mang bệnh trên đồng ruộng.
 Bón phân N, P, K hợp lí, đúng giai đoạn, không bón đạm tập trung vào thời kì
lúa dễ nhiễm bệnh. Tạm ngừng bón thúc phân đạm khi cây lúa đang nhiễm bệnh và
tiến hành phun thuốc phòng trừ.
 Sử dụng giống lúa chống chịu bệnh có nhiều gen kháng trong cơ cấu giống ở
những vùng thƣờng hay bị bệnh và bị gây hại nặng.
 Cần kiểm tra hạt giống trƣớc khi gieo xạ, nếu giống nhiễm bệnh ở hạt thì cần
xử lí giống tiêu diệt mầm bệnh bằng nƣớc nóng 540C trong 10 phút hoặc dùng thuốc
xử lí bệnh.
1.2. Giới thiệu về xạ khuẩn
1.2.1. Phân loại xạ khuẩn
Xạ khuẩn (Actinomycetes) là một nhóm vi khuẩn thật (Eubacteria), có cấu
tạo nhƣ sợi nấm, nhƣng lại có kích thƣớc và cấu tạo tế bào gần giống nhƣ vi khuẩn
(Nguyễn Xuân Thành và ctv., 2006).
Xạ khuẩn thuộc lớp Actinobacteria, bộ Actinomycetales, bao gồm 10 dƣới
bộ, 35 họ, 110 chi và 1000 loài. Hiện nay, có 478 loài đƣợc công bố thuộc chi
Streptomyces, hơn 500 loài thuộc các chi còn lại và đƣợc xếp vào nhóm xạ khuẩn
hiếm (Nguyễn Lân Dũng và ctv., 2002). Tuy nhiên, Nguyễn Xuân Thành và ctv.
(2006) dựa vào bảng phân loại của Bergey (1984) thì xạ khuẩn gồm 11 họ:
Actinomycetaceae, Streptomycetaceae, Celluomonadaceae, Dermatophilaceaea,
Fankiaceae, Actinophanaceae, Micromonosporaceae, Caryophannaceae,
Nocardiaceae, Pseudonocardiaceae, Mycobacteriaceae. Dựa theo phân loại gần
đây nhất của Ludwig et al. (2012) thì ngành Actinobacteria gồm 6 lớp, 23 bộ, 53
họ, 252 chi. Trong đó, 2 chi thƣờng đƣợc biết là Actinomyces và Streptomyces thuộc
lớp Actinobacteria bao gồm các chủng xạ khuẩn có những vai trò khác nhau trong
nông nghiệp. Chi Actinomyces thuộc họ Actinomycetaceae, bộ Actinomycetales,
trong khi chi Streptomyces thuộc họ Streptomycetaceae, bộ Streptomycetales.
6
1.2.2. Phân bố của xạ khuẩn trong tự nhiên
Xạ khuẩn phân bố rộng rãi trong tự nhiên nhƣ trong đất, trong nƣớc, rác,
phân chuồng, bùn, thậm chí cả trong cơ chất mà vi khuẩn và nấm mốc không phát
triển đƣợc. Phân bố của xạ khuẩn phụ thuộc vào điều kiện khí hậu, thành phần đất,
điều kiện canh tác và thảm thực vật (Nguyễn Xuân Thành và ctv., 2006).
Xạ khuẩn chiếm tỷ lệ lớn trong trong sinh khối vi sinh vật đất (Vlois et al.,
1996). Theo Waksman (1961) thì trong 1 gram đất có khoảng 29000 – 2400000
mầm xạ khuẩn, chiếm 9 – 45% tổng số vi sinh vật.
Sự phân bố của xạ khuẩn còn phụ thuộc vào pH môi trƣờng, chúng có nhiều
trong các lớp đất trung tính, kiềm yếu hoặc axit yếu từ 6,8 – 7,5. Xạ khuẩn có rất ít
trong lớp đất kiềm hoặc axit và càng hiếm trong lớp đất rất kiềm, số lƣợng xạ khuẩn
trong đất cũng thay đổi theo thời gian (Bùi Thị Hà, 2008). Mật số vi sinh vật cũng
nhƣ xạ khuẩn giảm dần khi khoảng cách càng xa rễ. Ngoài ra, mật số xạ khuẩn cũng
biến đổi theo độ sâu của đất, càng sâu thì mật số càng giảm (Phạm Văn Kim, 2000).
Ở các mẫu đất khác nhau thì số lƣợng xạ khuẩn trong 1 gram đất cũng khác nhau,
đối với mẫu đất phù sa ven sông và đất thịt pha cát số lƣợng xạ khuẩn trong 1 gram
đất là cao nhất. Số lƣợng xạ khuẩn thấp nhất trong đất sét pha cát và đất nghèo dinh
dƣỡng (Đỗ Thu Hà, 2001).
1.2.3. Đặc điểm hình thái và sinh học của xạ khuẩn
1.2.3.1. Đặc điểm hình thái
Theo Lê Xuân Phƣơng (2008) xạ khuẩn thuộc nhóm nhân sơ, chƣa có nhân
thật sự giống nhƣ vi khuẩn. Tuy nhiên, đa số tế bào xạ khuẩn lại có cấu tạo dạng
sợi, phân nhánh phức tạp và có nhiều màu sắc giống nhƣ nấm mốc.
 Hình thái khuẩn lạc
Xạ khuẩn có khuẩn lạc khô và đa số có hình phóng xạ (action-) nhƣng khuẩn
thể lại có dạng sợi phân nhánh nhƣ nấm (myces) (Nguyễn Lân Dũng và Nguyễn Nữ
Kim Thảo, 2006).
Khuẩn lạc xạ khuẩn thƣờng rắn chắc, xù xì, có thể có dạng da, dạng phấn,
dạng nhung, dạng vôi phụ thuộc vào kích thƣớc bào tử. Trƣờng hợp không có sợi
khí sinh khuẩn lạc xạ khuẩn có dạng dẻo. Kích thƣớc khuẩn lạc xạ khuẩn thay đổi
tùy theo loài và điều kiện nuôi cấy. Một số có dạng những vòng tròn đồng tâm cách
7