BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH o0o ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA SALICYLIC ACID TRONG VIỆC PHÒNG BỆNH KHÔ VẰN (RHIZOCTONIA SOLANI) HẠI LÚA Chuyên ngành: Công nghệ sinh học Mã số ngành: 111 GVHD: CN Hứa Quyết Chiến SVTH: Nguyễn Trí Hiếu MSSV: 105111025 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 7.năm 2009 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành được luận văn này, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc của mình đến: Thầy KS Hứa Quyết Chiến đã tận tình hướng dẫn, chỉ dạy và động viên em trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Các thầy cô, cán bộ, nhân viên trong Viện Sinh học Nhiệt đới TP Hồ Chí Minh đã hướng dẫn, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi về cơ sở vật chất, trang thiết bị, … giúp em hoàn thành đề tài này. Quý thầy cô Khoa Môi Trường và Công Nghệ Sinh Học trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP. Hồ Chí Minh đã giảng dạy và truyền đạt cho em những kiến thức quý báu trong suốt 4 năm học vừa qua Các bạn bè và gia đình đã không ngừng động viên tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Xin chân thành cảm ơn! Nguyễn Trí Hiếu i MỤC LỤC Danh mục Trang Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Giới thiệu về cây lúa trồng hiện nay 2 1.1. Nguồn gốc và phân loại 2 1.1.1 Nguồn gốc 2 1.1.2 Phân loại 3 1.2. Đặc điểm hình thái của cây lúa 4 1.3. Đặc điểm sinh học của cây lúa 6 1.3.1 Đời sống cây lúa 6 1.3.2. Quá trình sinh trưởng – phát triển của cây lúa 7 1.4. Đặc điểm sinh thái của cây lúa 8 1.4.1. Nhiệt độ 9 1.4.2. Nước 9 1.4.3. Ánh sáng 9 1.5. Đặc điểm sinh lý của cây lúa 10 1.5.1. Quang hợp 10 1.5.2 Dinh dưỡng khoáng 10 1.6. Giá trị kinh tế của cây lúa 12 ii 1.7. Giá trị dinh dưỡng của cây lúa 13 1.8. Tình hình trồng và sản xuất lúa gạo trên thề giới và ở Việt Nam 13 1.8.1. Trên thế giới 13 1.8.2. Tại Việt Nam 17 1.8.3. Tình hình xuất nhập khẩu lúa gạo trên thế giới 18 2. Bệnh khô vằn trên lúa 18 2.1. Lịch sử phân bố và tình hình dịch bệnh 18 2.2. Triệu chứng của bệnh 19 2.3. Thiệt hại 21 2.4. Tác nhân gậy bệnh 22 2.5. Đặc điểm phát sinh – phát triển của bệnh 23 2.6. Chu trình bệnh 24 2.6.1. Lưu tồn 24 2.6.2. Chu kỳ bệnh 24 2.7. Ảnh hưởng của các điều kiện ngoại cảnh đến sự phát triển bệnh 25 2.7.1. Ẩm độ và nhiệt độ 25 2.7.2. Phân bón 26 2.8. Biện pháp phòng trừ 26 2.8.1. Sử dung biện pháp canh tác hợp lý 26 iii 2.8.2. Dùng giống có khả năng chống chịu bệnh 27 2.8.3. Dùng thuốc hóa học 29 3. Nấm Rhizoctonia Solani 30 3.1. Lịch sử, phân loại, và phân bố 30 3.2. Đặc điểm của nấm 31 3.2.1 Hình dạng của nấm 31 3.2.2. Đặc tính sinh lý 35 3.2.3. Nhóm tiếp hợp 36 3.3. Triệu chứng bệnh do nấm gây ra 38 3.4. Tính biến dị của nấm 39 4. Sơ lược về cơ chế tác động của chế phẩm Exin R 39 4.1. Tính kháng của cây trồng 39 4.2. Salicylic acid và quá trình trao đổi chất 41 4.3. Quá trình tổng hợp Salicylic acid trong cây 42 Chương 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 2.1. Vật liệu 45 2.1.1. Giống lúa VN99-3 45 2.1.2. Nấm bệnh 45 2.1.3. Chế phẩm phòng bệnh cây trồng Exin R 45 iv 2.1.4. Thuốc đặc trị bệnh khô vằn Vivadamy SDD 45 2.2. Phương pháp 45 2.2.1. Phương pháp phân lập nấm bệnh 45 2.2 2. Phương pháp tạo giá thể để cấy nấm 46 2.2.3. Phương pháp điều tra, đánh giá bệnh trên cây 46 2.2.4. Phương pháp phân tích phổ hồng ngoại 48 2.2.5. Phương pháp định lượng đường tổng số 49 2.2.6. Phương pháp định lượng Nitơ tổng số 51 2.2.7. Phương pháp định lượng Kalium tổng số 54 2.2.8 Phương pháp phân tích hoạt tính catalase 57 Chương 3 KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 3.1. Kết quả điều tra đánh giá bệnh 65 3.1.1. Tỷ lệ bệnh 65 3.1.2 Chỉ số bệnh 66 3.2. Kết quả phân tích phổ hồng ngoại 67 3.3. Kết quả phân tích hoạt tính catalase 74 3.4. Kết quả phân tích hàm lượng đạm tổng số 75 3.5. Kết quả phân tích hàm lượng Phosphor tổng số 76 v 3.6. Kết quả phân tích hàm lượng đường tổng số 77 3.7. Kết quả phân tích hàm lượng Kali tổng số 78 Chương 4. Kết luận và đề nghị 4.1. Kết luận 81 4.2. Đề nghị 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC vi DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT AU Đơn vị cường độ DC Mẫu lúa không bị nhiễm bệnh khô vằn. Ex – R Mẫu lúa không bị nhiễm bệnh khô vằn được xử lý Exin R. Ex + R Mẫu lúa bị nhiễm bệnh được xử lý Exin R. FAO Food and Agriculture Organization IRRI International Research Rice Institute PGA Potato glucose agar. R Mẫu lúa bị nhiễm bệnh khô vằn không được xử lý thuốc. SAR Systemic Acquired Resistance. T + R Mẫu lúa nhiễm bệnh khô vằn được xử lý thuốc đặc trị. TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TB Trung bình UI Đơn vị hoạt độ của enzyme. vii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Trang Bảng 1.1. Yêu cầu về nhiệt độ cho các giai đoạn sinh trưởng của lúa 9 Bảng 1.2. Sản lượng gạo của một số nước trên thế giới từ 1961 – 2005 14 Bảng 1.3: Sản lượng gạo của một số nước trên thế giới từ 1961 – 2005 15 Bảng 1.4. Diện tích trồng lúa ở một số nước trên thế giới 16 Bảng 1.5. Sự tương quan giữa tỷ lệ bụi lúa bị nhiễm bệnh và thiệt hại đến năng suất lúa 21 Bảng 1.6. Tỷ lệ thiệt hại năng suất của lúa khi có dưới 50% bụi lúa bị nhiễm bệnh 22 Bảng 1.7. sự phân cấp bệnh dựa trên tỷ lệ bẹ lá bị bệnh 29 Bảng 1.8. So sánh giữa sử dụng tính kháng và thuốc bệnh 46 Bảng 3.9. Kết quả tỷ lệ bệnh 65 Bảng 3.10. Kết quả chỉ số bệnh 66 Bảng 3.11. Kết quả phân tích phổ hồng ngoại 67 Bảng 3.12. Kết quả phân tích hoạt tính catalase 74 Bảng 3.13. Hàm lượng đạm tổng số 75 Bảng 3.14. Hàm lượng phospho tổng số 76 Bảng 3.15. Hàm lượng đường tổng số 77 Bảng 3.16. Hàm lượng Kali tổng số 78 viii DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 1.1. Hình dạng tổng quát của cây lúa 5 Hình 1.2. Một dạng đồng lúa tại Đồng bằng sông Cửu Long 6 Hình 1.3. Phần trăm sản lượng gạo các nước trên thế giới từ 1999 – 2003 17 Hình 1.4. Vết bệnh trên bẹ lá và cổ bông lúa 20 Hình 1.5. Vết bệnh trên lá lúa 21 Hình 1.6. Chu trình sống của nấm Rhizoctonia solani 25 Hình 1.7. Khuẩn lạc của nấm Rhizoctonia solani 32 Hình 1.8. Các tế bào đa nhân 33 Hình 1.9. Hình dạng của hạch nấm 33 Hình 1.10. Hạch nấm 34 Hình 1.11. Các dạng khuẩn ty của nấm 35 Hình 1.12. Các phản ứng phòng vệ của cây trồng 40 Hình 1.13. Quá trình sinh tổng hợp Salicylic acid 43 Hình 1. Các lô lúa thí nghiệm Hình 2. Giá thể để cấy nấm khi cho lây nhiễm Hình 3. Máy chưng cất đạm Hình 4. Các tế bào tạo bào tử của nấm Hình 5. Hạch nấm sau khi cấy 6 ngày Hình 6. Các sợi nấm sau khi cấy được 3 ngày [...]... dài trong đất và quá trình xâm nhiễm xảy ra khi hạch tiếp xúc được với bẹ lá lúa Sự phát triển của bệnh sau khi tiếp xúc được với ký chủ chịu ảnh hưởng lớn của nhiệt độ, độ ẩm và tính mẩm cảm của giống lúa Hiện nay chưa có giống lúa nào thể hiện đặc tính kháng bệnh cao (Hsieh, Wu và Shian, 196 5) Giống lúa Indica chống chịu bệnh tốt hơn giống Japonica (Shian, lee và Kim, 196 5) Việc sử dụng các giống lúa. .. 25% (theo Hori, 196 9), và ảnh hưởng đến khoảng 120.000 – 190.000ha lúa Ở Mỹ, năng suất có khi giảm đến 50% khi sử dụng các giống dễ nhiễm Theo IRRI, bệnh khô vằn làm thiệt hại khoảng 6% năng suất lúa ở các nước châu Á nhiệt đới Trong những năm gần đây, do việc sử dụng các giống lúa cao sản nảy chồi nhiều và việc dùng nhiều phân bón ( ặc biệt là phân đạm) đã làm gia tăng ẩm độ trong quần thể ruộng lúa, ... nguồn gốc hình thành: nhóm địa phương, nhóm lúa lai, nhóm lúa đột biến , Theo vụ mùa gieo cấy: lúa mùa, lúa chiêm, lúa xuân, lúa sớm, lúa muộn, Theo chất lượng và hình dáng hạt: lúa tẻ và lúa nếp 1.2 Đặc điểm hình thái của cây lúa Hạt lúa: Đây là thành phần quan trọng nhất của cây lúa Hạt lúa bao gồm vỏ trấu, mày trấu, râu, nội nhũ và phôi Nội nhũ (hạt gạo) là nguồn dự trữ chất dinh dưỡng cho mầm sau... điều kiện thuận lợi cho bệnh phát triển và ảnh hưởng ngày càng nghiêm trọng đến nền sản xuất lúa Ở nước ta hiện nay, bệnh khô vằn được xếp vào loại bệnh nghiêm trọng thứ hai sau đạo ôn, bệnh gây hại chủ yếu trên lúa hè thu và lúa mùa Riêng ở đồng bằng sông Cửu Long, bệnh có mặt ở nhiều nơi, gây hại trên tất cả các vụ lúa, nhưng nặng nề nhất là vụ hè thu Trong những năm gần đây, bệnh trở thành mãn tính... nhất là Trung Quốc (khoảng 183 triệu tấn), Ấn Độ (1 30 triệu tấn), và Indonexia (khoảng 54 triệu tấn) (năm 2005 theo IRRI) Bảng 1.2 Sản lượng gạo (nghìn tấn) của một số nước trên thế giới từ 1961 – 2005 (theo FAO) SVTH: Nguyễn Trí Hiếu 14 Luận văn tốt nghiệp Tổng quan tài liệu Bảng 1.3 - Sản lượng gạo (nghìn tấn) của một số nước trên thế giới từ 1961 – 2005 (theo FAO) SVTH: Nguyễn Trí Hiếu 15 Luận văn tốt... lỏng lẻo vào vết bệnh và rơi lại vào trong đất, tồn tại ở đó chờ cơ hội xâm nhiễm cho các vụ mùa tiếp theo Hình 1.6 Chu trình sống của nấm Rhizoctonia solani 2.7 Ảnh hưởng của các điều kiện ngoại cảnh đến sự phát triển của bệnh 2.7.1 Ẩm độ và nhiệt độ Theo báo cáo của các nhà khoa học thì bệnh gây hại đặc biệt nghiêm trong ở nhiệt độ và độ ẩm cao Việc gieo sạ dày, bón nhiều phân làm lúa sinh trưởng... (Kozaka, 1961:196 5) Theo Kozaka thì tính nhiễm bệnh có tương quan chặt chẽ với hàm lượng đạm trong cây Bón phân lân nhiều cũng làm bệnh nặng thêm trong khi bón kali sẽ làm giảm bệnh (Inoue và Uchino, 196 3) Theo Endo (1 93 3) bón thêm muối ở nồng độ 0,01 – 1% cũng làm giảm bệnh nhưng đồng thời cũng ảnh hưởng đến năng suất của cây lúa Tỷ lệ hạch nấm tiếp xúc với cây lúa quyết định tỷ lệ bệnh ban đầu, nhưng... các lá của cây bị nhiễm đều bị nấm làm chết Hình 1.5 Vết bệnh trên lá lúa 2.3 Thiệt hại Thiệt hại mà bệnh gây ra cho nền nông nghiệp lúa nước là khá nghiêm trọng Khi bệnh phát triển lên đến lá cờ thì năng suất lúa có thể giảm từ 20 – 25% (Mizura, 195 6) Có sự tương quan giữa tỷ lệ buội lúa bị nhiễm bệnh và thiệt hại đến năng suất lúa Sự tương quan đó như sau Bảng 1.5 Sự tương quan giữa tỷ lệ bụi lúa bị... cấy Ở giai đoạn mạ đến đẻ nhánh, mức độ bệnh thấp Bệnh nhiễm nặng nhất là vào giai đoạn làm đòng của cây lúa Chế độ nước và chế độ phân bón cũng ảnh hưởng đến sự phát triển của bệnh Sử dụng quá nhiều phân đạm, bón tập trung lúc lúa làm đòng hoặc bón nhiều lần làm cho mức độ bệnh cao (Chen, Chienva2 Uchino, 196 3) Nguồn bệnh chủ yếu là hạch nấm tồn tại trong đất và trong các tàn dư cây trồng còn xót lại... philippin, … 2 BỆNH KHÔ VẰN TRÊN LÚA 2.1 Lịch sử, phân bố và tình hình dịch bệnh Bệnh được Miyake mô tả đầu tiên vào năm 1910 tại Nhật Bản Tuy nhiên sau đó người ta được biết là Shirai đã mô tả bệnh này vào năm 1906 Ngoài ra, bệnh còn được mô tả ở một số nước khác như Philippines (Reinking, 1918; Pao, 1926 5), Srilanka (1 93 2), Trung Quốc và các quốc gia châu Âu khác (1 93 4) Hiện nay, người ta nhận thấy bệnh có . MINH o0o ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA SALICYLIC ACID TRONG VIỆC PHÒNG BỆNH KHÔ VẰN (RHIZOCTONIA SOLANI) HẠI LÚA Chuyên ngành: Công nghệ sinh học Mã số. Roschiwicz (1 95 0), 23 loài theo Erygin P.S (1 96 0), 25 loài theo Grist D. H (1 96 0), … Trong đó có hai loài đã được thuần hoá là loài Oryza sativa (lúa châu ) và loài Oryza glaberrima (lúa châu Phi) LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC vi DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT AU Đơn vị cường độ DC Mẫu lúa không bị nhiễm bệnh khô vằn. Ex – R Mẫu lúa không bị nhiễm bệnh khô vằn được