Khảo sát một số đặc tính các chủng xạ khuẩn có triển vọng trong quản lý bệnh thán thư hại gấc

  • 70 trang
  • file .pdf
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
TRẦN VĂN NGHĨA
KHẢO SÁT MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CÁC
CHỦNG XẠ KHUẨN CÓ TRIỂN VỌNG
TRONG QUẢN LÝ BỆNH THÁN THƯ
HẠI GẤC
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Ngành: BẢO VỆ THỰC VẬT
Cần Thơ, 2015
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Ngành: BẢO VỆ THỰC VẬT
Tên đề tài:
KHẢO SÁT MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CÁC
CHỦNG XẠ KHUẨN CÓ TRIỂN VỌNG
TRONG QUẢN LÝ BỆNH THÁN THƯ
HẠI GẤC
Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện:
TS. Lê Minh Tường Trần Văn Nghĩa
MSSV: 3113460
Lớp: Bảo Vệ Thực Vật K37
Cần Thơ, 2015
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN BẢO VỆ THỰC VẬT
Luận văn tốt nghiệp kỹ sư ngành Bảo Vệ Thực Vật với tên đề tài:
“KHẢO SÁT MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CÁC CHỦNG XẠ KHUẨN CÓ
TRIỂN VỌNG TRONG QUẢN LÝ BỆNH THÁN THƯ HẠI GẤC”
Do sinh viên Trần Văn Nghĩa thực hiện và đề nạp
Kính trình lên hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp
Cần Thơ, ngày…tháng…năm 2015
Cán bộ hướng dẫn
TS. Lê Minh Tường
i
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN BẢO VỆ THỰC VẬT
Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp đã chấp nhận luận văn tốt nghiệp kỹ sư
ngành Bảo Vệ Thực Vật với tên đề tài:
“KHẢO SÁT MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CÁC CHỦNG XẠ KHUẨN CÓ
TRIỂN VỌNG TRONG QUẢN LÝ BỆNH THÁN THƯ HẠI GẤC”
Do sinh viên Trần Văn Nghĩa thực hiện và bảo vệ trước hội đồng.
Ý kiến của hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp:
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
Luận văn tốt nghiệp được hội đồng đánh giá ở mức:………………………….
DUYỆT KHOA Cần Thơ, ngày…tháng…năm 2015
Chủ tịch hội đồng
ii
LƯỢC SỬ CÁ NHÂN
Họ và tên: Trần Văn Nghĩa
Ngày sinh:1993
Nơi sinh: Chợ Mới, An Giang
Họ và tên Cha: Trần Trọng Nhân
Họ và tên Mẹ: Trần Thị Hằng
Địa chỉ: Ấp Kiến Thuận 1, xã Kiến Thành, huyện Chợ Mới, tỉnh An Giang
Quá trình học tập:
1999-2004: học tập tại trường tiểu học “C” Kiến Thành, Chợ Mới, An Giang
2004-2008: học tập tại trường THCS Kiến Thành, Chợ Mới, An Giang
2008-2011: học tập tại trường THPT Nguyễn Hữu Cảnh, Chợ Mới, An Giang
2011-2015: Sinh viên trường Đại Học Cần Thơ, ngành Bảo Vệ Thực Vật
khóa 37, khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng.
iii
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 tốt nghiệp là trung thực và chưa từng
được ai công bố trong bất kì công trình nghiên cứu nào trước đây.
Người thực hiện
Trần Văn Nghĩa
iv
LỜI CẢM TẠ
Để có được kết quả như ngày hôm nay, con xin gửi lòng thành kính biết ơn
Cha, mẹ! suốt đời tận tụy vì sự nghiệp và tương lai của con.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy Lê Minh Tường, giảng viên
hướng dẫn đề tài luận văn tốt nghiệp đã rất tận tình hướng dẫn, động viên và
cho em những lời khuyên rất chân tình, sâu sắc trong suốt thời gian học tập và
thực hiện đề tài.
Xin cảm ơn ban lãnh đạo trường Đại Học Cần Thơ, ban chủ nhiệm
khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, bộ môn Bảo Vệ Thực Vật đã tạo
nhiều điều kiện để em hoàn thành luận văn này.
Xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Chí Cương (cố vấn học tập) và
quý thầy, cô trong trường Đại Học Cần Thơ đã dạy dỗ và truyền đạt kiến thức
cho em trong thời gian học tập tại trường.
Chân thành biết ơn chị Võ Kim Phương, chị Nguyễn Thị Mỹ Ngân,
anh Lý Văn Giang và tất cả các anh, chị trong bộ môn Bảo Vệ Thực Vật đã tạo
điều kiện cho em hoàn thành tốt thí nghiệm.
Cảm ơn các bạn lớp Bảo Vệ Thực Vật khóa 37 đã giúp đỡ tôi trong quá
trình thực hiện đề tài.
Xin chân thành cảm ơn!!!
Trần Văn Nghĩa
v
Trần Văn Nghĩa, 2015. “Khảo sát một số đặc tính các chủng xạ khuẩn có
triển vọng trong quản lý bệnh thán thư hại gấc”. Luận văn tốt nghiệp kỹ sư
Bảo Vệ Thực Vật, Bộ môn Bảo Vệ Thực Vật, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học
Ứng Dụng, Trường Đại Học Cần Thơ.
Cán bộ hướng dẫn Tiến sĩ Lê Minh Tường.
TÓM LƯỢC
Đề tài được thực hiện tại phòng thí nghiệm bệnh cây, Bộ môn Bảo Vệ
Thực Vật, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, Trường Đại Học Cần
Thơ từ tháng 12/2013 đến tháng 10/2014. Mục tiêu của đề tài nhằm khảo sát
đặc tính sinh học của các chủng xạ khuẩn có triển vọng trong quản lý bệnh
thán thư trên gấc. Đề tài được thực hiện gồm 2 phần:
Phần 1: Khảo sát đặc điểm sinh học và phân loại các chủng xạ khuẩn có
triển vọng trong việc kiểm soát bệnh thán thư hại gấc thông qua các thí
nghiệm xác định gram âm/gram dương, đặc điểm nuôi cấy, đặc điểm hình thái
và đặc điểm sinh lý, sinh hóa của các chủng xạ khuẩn để từ đó làm cơ sở phân
loại xạ khuẩn. Kết quả xác định chủng NCT.TG3 có thể là loài Streptomyces
pallidus, chủng NCT.TG4 có thể là loài Streptomyces vinaceus, chủng
NCT.TG10 có thể là loài Streptomyces showdoensis, chủng NCT.TG18 có thể
là loài Streptomyces exfoliates.
Phần 2: Khảo sát các cơ chế liên quan đến khả năng kiểm soát bệnh của
các chủng xạ khuẩn có triển vọng như:
Đánh giá khả năng phân giải chitin của các chủng xạ khuẩn triển vọng
trong phòng trừ bệnh thán thư hại gấc. Kết quả cho thấy các chủng xạ khuẩn
đều có khả năng phân giải chitin, trong đó mạnh nhất là chủng NCT.TG3 với
chủng NCT.TG4 với bán kính vòng phân giải lần lượt là 13,60 mm và 12,90
mm ở thời điểm 7 ngày sau khi cấy và khác biệt ý nghĩa so với các chủng xạ
khuẩn còn lại.
Đánh giá khả năng phân giải β-glucan của các chủng xạ khuẩn triển
vọng trong phòng trừ bệnh thán thư hại gấc. Kết quả cho thấy các chủng xạ
khuẩn đều có khả năng phân giải β-glucan, tuy nhiên chậm hơn so với khả
năng phân giải chitin. Trong đó chủng có khả năng phân giải β-glucan mạnh
nhất là chủng NCT.TG10 với bán kính vòng phân giải 4,00 mm và chủng
NCT.TG4 với bán kính vòng phân giải 3,80 mm ở thời điểm 13 ngày sau khi
cấy và khác biệt ý nghĩa so với các chủng xạ khuẩn còn lại.
Từ khóa: Định danh, xạ khuẩn, đối kháng, phân giải chitin
vi
MỤC LỤC
Nội dung Trang
TÓM LƯỢC ..................................................................................................... vi
MỤC LỤC ....................................................................................................... vii
DANH MỤC BẢNG ......................................................................................... x
DANH MỤC HÌNH .......................................................................................... xi
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT .......................................................................... xii
ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ........................................................... 2
1.1 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CÂY GẤC .................................................... 2
1.1.1 Nguồn gốc và phân bố cây Gấc ................................................................ 2
1.1.2 Đặc điểm thực vật học .............................................................................. 2
1.2 BỆNH THÁN THƯ HẠI GẤC DO NẤM COLLETOTRICHUM SPP.
GÂY RA ............................................................................................................ 3
1.2.1 Triệu chứng ............................................................................................... 3
1.2.2 Tác nhân .................................................................................................... 3
1.2.3. Đặc điểm phát triển và phát sinh bệnh..................................................... 4
1.2.4. Biện pháp quản lý bệnh thán thư ............................................................. 5
1.2.4.1 Biện pháp canh tác ....................................................................................... 5
1.2.4.2 Biện pháp hóa học........................................................................................ 5
1.2.4.3 Biện pháp sinh học ....................................................................................... 6
1.3 GIỚI THIỆU VỀ XẠ KHUẨN ................................................................... 6
1.3.1 Phân loại và phân bố xạ khuẩn trong tự nhiên.......................................... 6
1.3.2. Đặc điểm hình thái, sinh học và ảnh hưởng của điều kiện môi trường
đến sự phát triển xạ khuẩn ................................................................................. 7
1.3.2.1 Hình thái và kích thước của xạ khuẩn.......................................................... 7
1.3.2.2 Cấu tạo xạ khuẩn ......................................................................................... 7
1.3.2.3 Hình thái khuẩn lạc ...................................................................................... 8
1.3.2.4 Hình thái khuẩn ty ........................................................................................ 8
1.3.2.5 Hình thành bào tử ........................................................................................ 8
1.3.2.6 Ảnh hưởng của điều kiện môi trường lên sự sinh trưởng của xạ khuẩn ...... 9
1.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN LOẠI XẠ KHUẨN ................................... 9
1.4.1 Đặc điểm hình thái và tính chất nuôi cấy ............................................... 10
1.4.2 Đặc điểm sinh lý – sinh hóa .................................................................... 11
1.4.3 Phân loại xạ khuẩn chi Streptomyces...................................................... 11
1.5 CÁC KHẢ NĂNG LIÊN QUAN ĐẾN SỰ ỨC CHẾ TÁC NHÂN GÂY
BỆNH CỦA XẠ KHUẨN ............................................................................... 13
1.5.1 Khả năng tiết chất kháng sinh ................................................................. 13
1.5.2 Khả năng tiết enzyme phân giải.............................................................. 13
1.5.2.1 Khả năng phân giải cellulose..................................................................... 13
1.5.2.2 Khả năng phân giải chitin .......................................................................... 14
1.6 VAI TRÒ CỦA XẠ KHUẨN TRONG PHÒNG TRỪ SINH HỌC BỆNH
CÂY ................................................................................................................. 15
1.6.1 Các kết quả nghiên cứu trong nước ........................................................ 15
1.6.2 Các nghiên cứu trên thế giới ................................................................... 16
vii
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP .................................... 17
2.1 PHƯƠNG TIỆN ........................................................................................ 17
2.1.1 Thời gian và địa điểm ............................................................................. 17
2.1.2 Thiết bị và vật liệu dùng trong thí nghiệm ............................................. 17
2.2 PHƯƠNG PHÁP ....................................................................................... 19
Nội dung 1: Khảo sát đặc điểm sinh học và phân loại các chủng xạ khuẩn có triển
vọng trong việc kiểm soát bệnh thán thư hại gấc ................................................... 19
2.2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát đặc điểm nuôi cấy và đặc điểm hình thái của các
chủng xạ khuẩn vùng rễ có triển vọng ............................................................. 20
2.2.1.1 Thí nghiệm 1.1: Xác định Gram âm/Gram dương của các chủng xạ khuẩn
vùng rễ có triển vọng (Prescott et al., 2002) ......................................................... 20
2.2.1.2 Thí nghiệm 1.2: Quan sát màu sắc của hệ sợi khí sinh, hệ sợi cơ chất và
sắc tố tan ................................................................................................................ 21
2.2.1.3 Thí nghiệm 1.3: Quan sát cuống sinh bào tử, chuỗi bào tử và hình dạng
bào tử. .................................................................................................................... 21
2.2.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát đặc điểm sinh lý – sinh hóa của các chủng xạ
khuẩn có triển vọng trong kiểm soát bệnh thán thư hại gấc ............................ 22
2.2.2.1 Thí nghiệm 2.1: Khảo sát khả năng tiết enzym ngoại bào (enzyme protease)
các chủng xạ khuẩn có triển vọng .......................................................................... 22
2.2.2.2 Thí nghiệm 2.2: Khảo sát khả năng tiết enzym lipase của các chủng xạ
khuẩn có triển vọng ................................................................................................ 22
2.2.2.3 Thí nghiệm 2.3: Khảo sát sự hình thành sắc tố melanin của các chủng xạ
khuẩn có triển vọng ................................................................................................ 23
2.2.2.4 Thí nghiệm 2.4: Khảo sát khả năng đồng hóa nguồn carbon của các chủng
xạ khuẩn có triển vọng ........................................................................................... 23
2.2.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát khả năng phân giải chitin của các chủng xạ
khuẩn có triển vọng.......................................................................................... 24
2.2.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát khả năng phân giải β-glucan của các chủng xạ
khuẩn có triển vọng.......................................................................................... 24
2.3 XỬ LÝ SỐ LIỆU ....................................................................................... 25
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................. 26
3.1 Đặc điểm nuôi cấy và đặc điểm hình thái của các chủng xạ khuẩn vùng rễ
có triển vọng .................................................................................................... 26
3.1.1 Gram của các chủng xạ khuẩn vùng rễ có triển vọng ............................. 26
3.1.2 Đặc điểm hình thái của các chủng xạ khuẩn có triển vọng .................... 27
3.1.3 Đặc điểm nuôi cấy của các chủng xạ khuẩn có triển vọng ..................... 28
3.2 Đặc điểm sinh lý – sinh hóa của các chủng xạ khuẩn có triển vọng trong
kiểm soát bệnh thán thư hại gấc....................................................................... 30
3.2.1 Sự hình thành sắc tố melanin của các chủng xạ khuẩn có triển vọng .... 30
3.2.2 Khả năng phân giải protein của các chủng xạ khuẩn triển vọng ............ 30
3.2.3 Khả năng phân giải lipase của các chủng xạ khuẩn có triển vọng ......... 32
3.2.4 Khảo sát khả năng đồng hóa các nguồn carbon của các chủng xạ khuẩn
có triển vọng trong kiểm soát bệnh thán thư hại gấc ....................................... 33
3.3 Vị trí phân loại của bốn chủng xạ khuẩn ................................................... 34
3.3.1 Đặc điểm phân loại chủng NCT.TG3 ..................................................... 34
3.3.2 Đặc điểm phân loại chủng NCT.TG4 ..................................................... 35
3.3.3 Đặc điểm phân loại chủng NCT.TG10 ................................................... 37
3.3.4 Đặc điểm phân loại chủng NCT.TG18 ................................................... 39
viii
3.4 Các cơ chế liên quan đến khả năng kiểm soát bệnh của các chủng xạ khuẩn
có triển vọng .................................................................................................... 40
3.4.1 Khả năng phân giải chitin của các chủng xạ khuẩn có triển vọng.......... 40
3.4.2 Khả năng phân giải β-glucan của các chủng xạ khuẩn có triển vọng..... 42
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ....................................................... 44
4.1 KẾT LUẬN................................................................................................ 44
4.2 ĐỀ NGHỊ ................................................................................................... 44
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 45
PHỤ CHƯƠNG 1 ............................................................................................ 50
PHỤ CHƯƠNG 2 ............................................................................................ 54
ix
DANH MỤC BẢNG
Bảng Tên bảng Trang
3.1 Đặc điểm nuôi cấy của các chủng xạ khuẩn có triển vọng 26
3.2 Bán kính vòng phân giải protein (mm) của các chủng xạ 29
khuẩn trên môi trường MS qua 2, 4, 6, 8 ngày sau khi cấy
3.3 Bán kính vòng phân giải lipid (mm) của các chủng xạ 30
khuẩn trên môi trường MS qua 3, 5, 7 ngày sau khi cấy
3.4 Khả năng đồng hóa nguồn carbon của các chủng xạ khuẩn 30
3.5 Đặc điểm phân loại của chủng NCT.TG3 32
3.6 Đặc điểm phân loại của chủng NCT.TG4 33
3.7 Đặc điểm phân loại của chủng NCT.TG10 35
3.8 Đặc điểm phân loại của chủng NCT.TG18 36
3.9 Bán kính vòng phân giải chitin (mm) của các chủng xạ 38
khuẩn trên môi trường MS qua 3, 5, 7 ngày sau khi cấy
3.10 Bán kính vòng phân giải β-glucan (mm) của các chủng xạ 40
khuẩn trên môi trường MS qua 9, 11, 13 ngày sau khi cấy
x
DANH MỤC HÌNH
Hình Tên hình Trang
1.1 Dạng bào tử của Actinobispora (A), Actinomadura (B), 9
Actinoplanes (C), Micromonospora (D), Dactylosporangium
(E) và Cetenuplance (F)
1.2 Năm dạng bề mặt bào tử cơ bản của xạ khuẩn: dạng mịn (a - 11
b), nốt sần nhỏ, (c - d), gai (e - f), lông (g - h) và nhăn (i - j)
1.3 Dạng bào tử của một số loài Streptomyces 12
3.1 Màu sắc của các chủng xạ khuẩn sau khi nhuộm gram 23
3.2 Cuống sinh bào tử và bề mặt bào tử chủng NCT.TG3 24
3.3 Cuống sinh bào tử và bề mặt bào tử chủng NCT.TG4 24
3.4 Cuống sinh bào tử và bề mặt bào tử chủng NCT.TG10 25
3.5 Cuống sinh bào tử và bề mặt bào tử chủng NCT.TG18 25
3.6 Khả năng hình thành sắc tố melanin của 2 chủng xạ khuẩn 27
3.7 Bán kính vòng phân giải chitin của các chủng xạ khuẩn trên 39
môi trường MS ở thời điểm 3 ngày sau khi cấy
xi
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
HSKS Hệ sợi khí sinh
HSCC Hệ sợi cơ chất
STT Sắt tố tan
NSKC Ngày sau khi cấy
VSV Vi sinh vật
ĐBSCL Đồng bằng sông Cửu Long
xii
ĐẶT VẤN ĐỀ
Gấc (Momordica cochinchinesis) là một cây thực phẩm đặc biệt ở Việt
Nam. Gần đây gấc trở thành một mặt hàng có giá trị kinh tế vì gấc không chỉ
là thực phẩm để chế biến thức ăn mà nó còn được sử dụng trong dược liệu vì
trong gấc có một lượng lớn lycopene, là chất chống oxy hóa hàng đầu có khả
năng bảo vệ cơ thể chống lại các bệnh thoái hóa, suy giảm miễn dịch và các
chứng bệnh ung thư , ngoài ra trong trái gấc còn có β-Carotene, vitamin E, dầu
là nguồn nguyên liệu tốt cho sản xuất thực phẩm chức năng vì vậy hiện nay
gấc được người nông dân trồng rất nhiều. Tuy nhiên việc canh tác gặp nhiều
khó khăn do sâu bệnh tấn công, đặc biệt bệnh thán thư do nấm Coletotrichum
spp. gây ra, đây là bệnh nghiêm trọng gây hại trên lá, cuốn lá, hoa, trái, bệnh
thường xuất hiện nặng vào mùa mưa, khi nhiệt độ và ẩm độ trong không khí
cao, nước là nhân tố chính giúp phát tán bào tử và các tiểu hạch nấm
(Cerckaukas, 2004; Roberts và ctv., 2009).
Hiện nay biện pháp hóa học vẫn là biện pháp chủ lực trong quản lí bệnh
thán thư trên gấc. Tuy nhiên việc sử dụng thuốc hóa học sẽ gây ảnh hưởng xấu
đến sức khỏe con người và gây ô nhiễm môi trường. Hơn nữa, hậu quả của
việc lạm dụng thuốc hóa học còn giết chết các vi sinh vật đối kháng với dịch
bệnh, từ đó làm mất cân bằng sinh thái và dịch bệnh dễ bộc phát (Phạm Văn
Kim, 2000).
Để khắc phục những nhược điểm của biện pháp hóa học, biện pháp
phòng trừ sinh học đã và đang được sử dụng rộng rãi. Gần đây, xạ khuẩn
(Actinomycetes) được xem là tác nhân có triển vọng trong việc quản lí một số
bệnh hại thực vật. Các nghiên cứu cho thấy chủng xạ khuẩn Streptomyces sp.
có khả năng đối kháng với nấm Coletotrichum orbiclare gây bệnh thán thư
trên ớt và có tiềm năng mạnh mẽ cho việc kiểm soát bệnh thán thư trên dưa
leo (Shimizu và ctv., 2008). Xạ khuẩn có khả năng chống lại Fusarium
oxysporum gây bệnh thối rễ ở thực vật (Ngô Đình Quang Bính, 2005).
Gần đây, Lê Thị Mỹ Linh (2014) đã tìm ra được một số chủng xạ khuẩn
có khả năng phòng trị bệnh thán thư hại gấc do nấm Colletotrichum spp. gây
ra. Tuy nhiên, nghiên cứu này chỉ dừng lại ở mức độ thử nghiệm trong điều
kiện nhà lưới và chưa có sản phẩm để có thể phục vụ cho nông dân cũng như
việc định danh xạ khuẩn vẫn chưa được thực hiện.
Vì thế đề tài “Khảo sát một số đặc tính của các chủng xạ khuẩn có
triển vọng trong quản lý bệnh thán thư hại gấc” nhằm mục tiêu khảo sát
một số đặc tính sinh học của các chủng xạ khuẩn có triển vọng trong quản lý
bệnh thán thư trên gấc, làm cơ sở định danh chúng.
1
CHƯƠNG 1: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
1.1 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CÂY GẤC
1.1.1 Nguồn gốc và phân bố cây Gấc
Gấc tên khoa học là Momordica cochinchinesis (Lour.) Spreng., thuộc
bộ Vioales, họ Bầu bí (Cucurbitaceae), chi Momordica L, loài
Cochinchinensis. Còn gọi là mộc tất tử, Mắc khấu (Thổ), Mákkhâu (Thái). Họ
này có 96 giống với 750 loài được trồng tập trung chủ yếu ở vùng nhiệt đới
nóng ẩm. Cây Gấc có nguồn gốc Châu Á nhiệt đới, mọc hoang trong rừng.
Sau đó cư dân phát hiện đem về trồng khắp nơi, tập trung chủ yếu ở vùng
Đông Nam Á như miền Nam Trung Quốc, Lào, Campuchia, Philippine và Việt
Nam (Trần Đức Ba và ctv., 2006). Phân bố khắp Châu Á như Ấn Độ,
Myanma, Thái Lan, Mã Lai (Võ Văn Chi, 2004).
Cây Gấc ở Việt Nam mọc hoang và đã được trồng khắp nơi. Đây là
nguồn nguyên liệu phong phú dồi dào cần được khai thác và chế biến làm
nguồn chất màu thực phẩm và nguồn β-Carotene. Ở nước ta, cây Gấc được
trồng từ khắp vùng đất nước, nhưng nhiều nhất là miền Bắc là chủ yếu để làm
thuốc và làm chất màu thực phẩm (Trần Đức Ba và ctv.,2006).
1.1.2 Đặc điểm thực vật học
Gấc thuộc dây leo (thân bò). Đa niên nhưng mọc như cây hằng niên. Mỗi
năm kết thúc một chu kì sinh trưởng dây rụng gần hết lá, khi đó cần chặt dây
gần sát gốc và sau đó vào mùa xuân ở Miền Bắc hay đầu mùa mưa Miền Nam
từ gốc lại mọc ra nhiều chồi mới. Mỗi gốc có nhiều dây và trên mỗi dây có
nhiều đốt và mỗi đốt có mang một lá (Trần Đức Ba và ctv., 2006; Đỗ Tất Lợi,
2006).
Hoa Gấc thuộc dạng đơn tính biệt chu, có dây đực và dây cái (Phạm
Hoàng Hộ, 1999). Hoa Gấc nở vào tháng 4 – 5 dương lịch, đực cái riêng biệt.
Hoa cái khi mới nẩy có hình trái Gấc con. Hoa đực lúc đầu nấp trong lá bắc,
được lá bắc bọc kính lại trông như tổ kiến, sau đó hoa nở thành hình loa màu
vàng nhạt (Đỗ Tất Lợi, 2006).
Trái non có màu xanh nhạt chuyển dần sang xanh lục khi trái già, đến khi
chín trái có màu vàng gạch đến đỏ rực hoặc đỏ thẩm trông rất đẹp. Trái Gấc
hơi tròn, to nhỏ tùy theo giống và điều kiện chăm sóc, toàn thân trái có gai to
và nhọn. Trong trái có nhiều hạt, trung bình từ 30 – 40 hạt khá to xếp thành
hàng dọc. Vỏ hạt có màu đen, cứng, chung quanh mép hạt có răng cưa, tù và
rộng. Trong hạt chứa phôi mầm và nhân, nhân hạt chứa nhiều dầu (Trần Đức
Ba và ctv., 2006).
2
Gấc trồng một năm thì cho trái, thu hoạch được quanh năm và nhiều
năm, năm sau năng suất thường cao hơn năm trước. Gấc là loại cây không kén
đất, dễ trồng, có sức chống chịu cao với sâu bệnh (Trần Đức Ba và ctv., 2006;
Trần Xuân Định, 2008).
1.2 BỆNH THÁN THƯ HẠI GẤC DO NẤM COLLETOTRICHUM SPP.
GÂY RA
1.2.1 Triệu chứng
Theo Sở Khoa Học Và Công Nghệ Hải Dương (2012), bệnh thán thư có
thể phá hoại từ giai đoạn mộc mầm, cây con. Trên lá tử diệp cây con vết bệnh
hình tròn, màu nâu đen, hơi lõm. Trên thân cây con vết bệnh kéo dài, màu nâu
vàng, hơi lõm xuống và nứt nẻ. Bệnh nặng nhiều vết bệnh hợp lại thành vệt
dài làm cây con khô chết, đổ rạp xuống. Trên lá cây đã lớn vết bệnh thường
nằm dọc theo gân lá, hình tròn, hình đa giác hoặc hình bất định. Vết bệnh lúc
đầu màu vàng nâu, sau đó chuyển sang màu nâu sẫm, có viền màu đỏ. Trên
vết bệnh có nhiều chấm nổi màu đen. Trên cuống lá và thân cành vết bệnh kéo
dài màu nâu sẫm, hơi lõm, cây còi cọc, lá vàng dễ rụng. Bệnh nặng còn gây
hại cả hoa và quả non làm rụng hoa và quả. Trên vỏ quả vết bệnh hình tròn
màu nâu vàng hơi lõm.
1.2.2 Tác nhân
Do nấm Colletotrichum spp. gây ra. Nấm Colletotrichum thuộc nhóm
nấm bất toàn (Deuteromycetes), bộ nấm đĩa đài (Molanconiales) (Phạm Văn
Kim, 2003). Sợi nấm Colletotrichum spp. có vách ngăn, sinh sản vô tính cho
ra các bào tử đính. Bào tử đính đơn bào, không màu có hình trụ hai đầu nhọn
hoặc hình lưỡi liềm, đĩa đài mang nhiều gai cứng (Phạm Văn Kim, 2000). Đĩa
đài dạng tròn hoặc dạng gối, có sáp màu đen, có gai ở mép bìa đĩa đài hoặc
giữa các cành bào đài; cành bào đài đơn giản, thon dài, bào tử trong suốt, một
tế bào, dạng trứng hoặc dạng thon đến hình liềm (Sutton, 1980). Ở giai đoạn
sinh sản hữu tính, nấm Colletotrichum thuộc lớp nấm nang (Ascomycetes) có
tên là Glomerella cũng cho ra dạng bào tử nang đơn bào (Agrios, 2005).
Chi Colletotrichum được mô tả có 21 loài (trích dẫn của Cao Ngọc Điệp
và Nguyễn Văn Thành, 2009). Sutton (1992) đã phân loại Colletotrichum
thành 39 loài dựa trên tiêu chuẩn chi tiết về hình thái, đặc điểm nuôi cấy và
khả năng gây bệnh, trong đó C. coccodes, C. dematium, C. gloeosporioides, C.
graminicola, C. falcatum và C. capsici…là những loài thường gây bệnh thán
thư thường gặp.
3
Sợi nấm nội sinh, mảnh, không màu, không phân nhánh, có vách ngăn,
có nội bào tử và gian bào. Khi già sợi nấm trở nên sậm màu và bệnh xoắn lại
thành dạng chất nền nhỏ dưới lớp ngoài cùng (Cao Ngọc Diệp và ctv, 2009).
Theo Bartnett et al. (1998) mô tả chi Colletotrichum spp. có dạng đĩa đài
tròn hoặc dạng gối, có sáp màu đen, có gai ở mép rìa đĩa đài hoặc giữa các
cành bào đài. Cành bào đài đơn bào, có sáp màu đen, có gai ở mép rìa đĩa hoặc
giữa các cành bào đài. Cành bào đài đơn bào, thon dài, bào tử trong suốt. Một
tế bào dạng trứng hoặc dạng thon đến dạng liềm, nấm sống ký sinh và là giai
đoạn bất toàn của chi Glomerella.
Colletotrichum chỉ sinh sản vô tính bằng bào tử đính, bào tử đính phát
triển trên cuống bào tử trong dạng thể quả là cụm cuống bào tử; Cụm cuống
bào tử có dạng địa phẳng, mặt sau có cấu trúc phấn mịn, mỗi cụm cuống bào
tử gồm lớp chất nền, bề mặt sản sinh cuống bào tử trong suốt. Cuống bào tử
không có vách ngăn kéo dài đơn bào, dạng liềm, cong, bào tử trong suốt. Cùng
với bào tử và cuống bào tử các lông cứng trên mỗi cụm cuống bào tử, lông dài
cứng, thuôn nhọn không phân nhánh và đa bào cấu trúc như tơ (Cao Ngọc
Điệp và ctv, 2009).
Sự hình thành một số lượng lớn bào tử gây nứt gãy trên biểu bì vật chủ,
gặp điều kiện thuận lợi, mỗi bào tử mọc từ một đến nhiều ống mầm để hình
thành hệ sợi nấm; Đĩa bám là dạng của Colletotrichum spp. trong nuôi cấy
(Sutton, 1962). Sợi nấm già đôi khi hình thành vách dày, màu nâu sậm, hình
cầu hoặc không đều gọi là hậu bào tử (Chlamydospores), nó có thể ở tận cùng
hoặc chen giữa sợi nấm và tồn tại trong thời gian dài và khi tách ra chúng cũng
mọc mầm để hình thành sợi nấm mới (Cao Ngọc Điệp và ctv, 2009).
1.2.3. Đặc điểm phát triển và phát sinh bệnh
Khi độ ẩm không khí tăng cao tạo điều kiện cho sự mộc mầm của bào tử
và sự xâm nhiễm bệnh. Nước là nhân tố chính giúp phát tán bào tử và các tiểu
hạch nấm (Cerckaukas, 2004; Roberts và ctv., 2009). Bào tử nấm
Colletotrichum spp. mọc mầm rất nhanh trong điều kiện có giọt nước mưa bắn
tung tóe bào tử lên các bộ phận sinh trưởng của cây và sẽ xâm nhiễm rất
nhanh (Sharma, 2006;Vũ Triệu Mân, 2007). Trên trái nhiệt độ khoảng 280C,
ẩm độ 95,7% bệnh sẽ bộc phát rất nhanh (Sharma, 2006).
Nhờ các yếu tố như: gió , nước mưa, côn trùng hay con người, nấm được
phát tán từ nơi này đến nơi khác (Phạm Văn Biên và ctv.,2003; Sharma,
2006). Trái ở vị trí gần mặt đất thì dễ bị xâm nhiễm hơn do nước mưa bắn
tung bào tử lên hay do tiếp xúc trực tiếp với mặt đất (Cerkauskas, 2004).
4
Ngoài ra, hạt từ trái bị nhiễm bệnh cũng là nguồn phát sinh mầm bệnh sơ khởi
(Phạm Văn Biên và ctv.,2003; Sharma, 2006).
Theo Mai Thị Phương Anh (1999), bệnh thường xuất hiện vào lúc trái
chín rộ, vào thời điểm nhiệt độ cao (300C), mưa nhiều. Theo thí nghiệm của
Astuti, Suhardi (1986) khi nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ tồn trữ và sự
chín của trái đã kết luận rằng ở nhiệt độ 300C bào tử của nấm Colletotrichum
capsicum được hình thành cao nhất.
1.2.4. Biện pháp quản lý bệnh thán thư
Cây trồng, mầm bệnh, kỹ thuật canh tác, điều kiện môi trường có mối
quan hệ tác động qua lại lẫn nhau. Quá trình tấn công của một loại mầm bệnh
nào đó trên cây trồng phụ thuộc rất nhiều yếu tố như áp lực nguồn bệnh, điều
kiện môi trường (nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm…), tình trạng sức khỏe của cây, sự
khác biệt về loài và kĩ thuật canh tác của người sản xuất. Cần phải hiểu được
đặc điểm sinh trưởng và phát triển của các đối tượng này để có thể lợi dụng tự
nhiên, áp dụng kĩ thuật canh tác nhằm tác động bất lợi cho sự phát triển của
mầm bệnh, tạo điều kiện thuận lợi cho cây trồng khỏe mạnh thì việc quản lí
bênh hại sẽ nhẹ và đơn giản hơn (Phạm Văn Kim, 1999).
Đối với bệnh thán thư thì việc phòng ngừa hết sức quan trọng vì bệnh chỉ
phát triển dưới điều kiện ẩm ướt, việc dùng hóa chất gặp nhiều khó khăn, đôi
khi không đem lại hiệu quả, gây lãng phí. Chính vì vậy, để có thể giảm tối đa
thiệt hại do nấm Colletotrichum spp. gây ra, một cách tổng quát là phải phối
hợp liên hoàn từ khâu chọn giống, biện pháp canh tác cho đến biện pháp hóa
học, có như vậy thì hiệu quả sẽ mang lại thiết thực hơn (Trần Khắc Phi,
Nguyễn Văn Thắng, 1999).
1.2.4.1 Biện pháp canh tác
Để hạn chế bệnh thán thư thì đồng ruộng phải thoát nước tốt (Roberts và
ctv., 2009). Sử dụng màn phủ giúp hạn chế sự tung tóe mầm bệnh lên trái và
các lá ở vị trí thấp gần mặt đất (Cerkaukas, 2004). Bênh cạnh đó cần vệ sinh
đồng ruộng, diệt cỏ dại và thu dọn các tàn dư cây trồng ở vụ trước (Phạm Văn
Biên và ctv., 2003; Roberts và ctv., 2009). Khi sử dụng trái để làm giống thì
nên chọn những trái khỏe (Sharma, 2006).
1.2.4.2 Biện pháp hóa học
Việc kiểm soát bệnh phụ thuộc vào việc xác định đúng tác nhân gây
bệnh, chon đúng thời điểm áp dụng và chọn đúng loại thuốc (Cho, 1986). Sử
dụng các loại thuốc trừ nấm ngay khi trái bắt đầu nhiễm bệnh có thể ngăn chặn
5
hoặc hạn chế tối đa sự xuất hiện bệnh. Ngoài việc sử dụng đúng liều cần đảm
bảo cho thuốc tiếp xúc tốt với trái (Cerkaukas, 2004).
Khi bệnh mới phát sinh có thể phun các loại thuốc gốc đồng,
Carbendazim, Score, Mancozeb, Daconil (Phạm Văn Biên và ctv., 2003).
1.2.4.3 Biện pháp sinh học
Kết quả khảo sát về khả năng kiểm soát bệnh thán thư gây ra bởi
C.gloeosporioides trong điều kiện phòng thí nghiệm cho thấy dịch trích từ
chồi của cây tỏi (Alliumsativum) với nồng độ 10% cho hiệu quả ức chế sự phát
triển sợi nấm là 54,75%; dịch trích từ lá của cây neem (Azadirachta indica) và
từ chồi của cây tre (Dendrocalamus hemiltonii) cho hiệu quả ức chế lần lượt là
42,23% và 40,72% (Nugllie và ctv., 2010).
Hai loài vi khuẩn Pseudomonas fluorescens và Bacillus subtilis được
phân lập từ đất vùng rễ của cây ớt đã được đánh giá có khả năng đối kháng với
nấm Colletotrichum capsici gây bệnh thối trái trên ớt (Bharathi và ctv., 2004).
1.3 GIỚI THIỆU VỀ XẠ KHUẨN
1.3.1 Phân loại và phân bố xạ khuẩn trong tự nhiên
Xạ khuẩn (Actinobacterria) thuộc nhóm vi khuẩn thật ( Eubacterria) phân
bố rất rộng rãi trong tự nhiên. Chúng có trong đất, nước, rác, phân chuồng,
bùn, thậm chí cả trong cơ chất mà vi khuẩn và nấm mốc không thể phát triển
được. Sự phân bố của xạ khuẩn phụ thuộc vào khí hậu, thành phần đất, mức
độ canh tác và thảm thực vật (Nguyễn Lân Dũng và ctv., 2002).
Sự phân bố của xạ khuẩn còn phụ thuộc nhiều vào độ pH môi trường,
chúng có nhiều trong lớp đất trung tính và kiềm yếu hoặc axit yếu 6,8 – 7,5.
Xạ khuẩn có rất ít trong lớp đất kiềm hoặc axit và càng hiếm trong các lớp đất
rất kiềm, số lượng xạ khuẩn trong đất cũng thay đổi theo thời gian trong năm.
Một trong những đặc tính quan trọng nhất của xạ khuẩn là khả năng hình
thành chất kháng sinh, 60 – 70% xạ khuẩn được phân lập từ đất có khả năng
sinh chất kháng sinh ( Bùi Thị Hà, 2008).
6