Đang tải... (xem toàn văn)
BIỆN PHÁP SINH HỌC TRONG SẢN XUẤT RAU QUẢBIOPESTICIDES - THUỐC TRỪ SÂU SINH HỌC tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn,...
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG MÔN CNSX RAU QUẢ SẠCH ĐỀ TÀI : BIỆN PHÁP SHINH HỌC TRONG SẢN XUẤT RAU QUẢ BIOPESTICIDES - THUỐC TRỪ SÂU SINH HỌC GVHD: SVTH: Nguyễn Phương Hà 072429S Nguyễn Thị Liên 072474S TP HCM 3/2011 MỤC LỤC I. Tổng quan: 1. Giới thiệu: 2. Định nghĩa: 3. Phân loại: II. Nội dung: 1. Thuốc trừ sâu Bt: 2. Lịch sử phát triển 3. Hiện trạng công nghệ Bt 4. Vi khuẩn Bacillus thuringiensis 5. Đặc điểm, cơ chế tác động của thuốc 6. Ưu điểm, hạn chế và biện pháp khắc phục khi sử dụng thuốc trừ sâu bt a. Ưu điểm b. Hạn chế c. Biện pháp khắc phục III. Sản xuất thuốc trừ sâu Bt: IV. Một số chế phẩm: V. Một số dạng thuốc trừ sâu sinh học khác: 1. Thuốc trừ sâu có nguồn gốc từ virus 2. Thuốc trừ sâu có nguồn gốc từ nấm VI. Tài liệu tham khảo: I.Tổng quan: 1.Giới thiệu: Mục tiêu của nông nghiệp là sản xuất lương thực cho con người, cung cấp nguyên liệu cho ngành công nghiệp chế biến thực phẩm, xuất khẩu lương thực và nâng cao đời sống của khu vực nông thôn. Tuy nhiên nhu cầu lương thực tăng do gia tăng dân số và do gia tăng xuất khẩu nên đòi hỏi con người cần phải gia tăng sản lượng lương thực. Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đới ẩm gió mùa, nền kinh tế chủ yếu vẫn là sản xuất nông nghiệp. Khí hậu nóng ẩm rất phù hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng, đồng thời cũng là điều kiện tốt cho sâu bệnh phát triển. Cho nên, cùng với sự đa dạng của cây trồng thì sự đa dạng của sâu hại ở Việt Nam cũng rất lớn. Theo thống kê của tổ chức Lương- Nông thế giới, hiện nay các loại cây trồng trên đồng ruộng phải chống đỡ với 100000 loài sâu hại khác nhau, 10000 loài nấm, 200 loài vi khuẩn, 600 loài tuyến trùng và 600 loài virus gây bệnh. Hàng năm, thiệt hại do sâu hại khoảng 25-30% thậm chí có khi lên đến 40-50%. Thành phần sâu hại khoảng 753 loài thuộc 99 họ và 10 bộ. Do đó việc sử dụng thuốc trừ sâu là vô cùng cần thiết để đảm bảo an ninh lương thực cho loài người. Theo TS. Marcus Theurig (2002), nếu không sử dụng thuốc BVTV thì loài người phải cần đến 3 lần diện tích trồng cấy như hiện nay. Bởi vậy, trước đây, để bảo vệ mùa màng, người trồng trọt thường sử dụng các thuốc trừ sâu hóa học. Bên cạnh những lợi ích lớn lao của thuốc trừ sâu hóa học thì nó cũng gây ra các hậu quả không nhỏ. Thuốc trừ sâu hóa học tồn tại lâu trên nông sản ảnh hưởng xấu đến sức khỏe người tiêu dùng, đồng thời một lượng lớn thuốc trừ sâu khi phun cho cây đã phát tán vào môi trường đất, nước gây ô nhiễm nghiêm trọng. Do sâu hại có khả năng kháng thuốc nên người trồng trọt thường tăng nồng độ sử dụng dẫn đến dư lượng thuốc trừ sâu trong sản phẩm nông nghiệp tăng cao gây mất an toàn cho người sử dụng, ảnh hưởng bất lợi đối với môi trường, sức khỏe cộng đồng và chính người trồng trọt. Ô nhiễm do thuốc trừ sâu kết hợp với các loại ô nhiễm khác đã làm cho môi trường của chúng ta đang ở trong tình trạng đáng báo động. Hậu quả của việc lạm dụng thuốc trừ sâu là làm cho các tác nhân gây hại kháng lại thuốc đòi hỏi các nhà nghiên cứu luôn phải "chạy theo" sự kháng thuốc do chính con người tạo ra để tìm ra những thuốc mới, thường đắt tiền hơn và độc tính thường không được khảo sát kỹ Mặt khác TTS là phá huỷ môi trường, tác động xấu đến sức khoẻ người dân; làm mất đi một số nguồn sinh vật có lợi cho con người như chim chóc, tôm cá… và những ký sinh thiên địch như bọ rùa, ong ký sinh, các nguồn vi sinh vật khác như nấm, virus, tuyến trùng… Ngoài ra, các sản phẩm này không thể xuất khẩu được nên ảnh hưởng lớn đến thu nhập của nông dân. Đây cũng là một thách thức lớn cho nông dân Việt Nam khi gia nhập WTO. Để giảm bớt những tác động xấu lên môi trường mà vẫn bảo đảm lương thực cho con người, các nhà khoa học đã khuyến cáo phát triển nền nông nghiệp hữu cơ và tạo ra các sinh vật hữu ích. Trước tình hình này, việc sử dụng phương pháp đấu tranh sinh học trong trồng trọt để bảo vệ mùa màng đang được áp dụng mạnh mẽ. Trong số những bệnh côn trùng, bệnh gây ra do vi sinh vật chiếm 80- 90%, nên vi sinh vật là đối tượng lý tưởng để lợi dụng đấu tranh sinh học trong bảo vệ cây trồng. TTSSH ra đời như một biện pháp hữu hiệu đáp ứng những yêu cầu nói trên. 2.Định nghĩa: Thuốc trừ sâu vi sinh là những chế phẩm sinh học được sản xuất ra từ các chủng vi sinh vật được nuôi cấy trên môi trường dinh dưỡng khác nhau theo phương pháp thủ công, bán thủ công hoặc phương pháp lên men công nghiệp để tạo ra những chết phẩm có chất lượng cao có khả năng phòng trừ được các loại sâu hại cây trồng nông, lâm nghiệp. Ưu điểm: - Không độc hại cho người, động vật và cây trồng, tiêu diệt một cách chọn lọc các loài sâu hại - Không gây tính kháng thuốc với sâu hại, không làm mất đi một quần thể thiên địch có ích trong tự nhiên. - Khả năng phát tán rộng. Không cần phun nhiều lần mà vẫn duy trì được hiệu quả. - Các vi sinh vật diệt côn trùng có thể lây nhiễm lên côn trùng bằng nhiều cách do đó tăng cường khả năng nhiễm thành công vi sinh vật vào côn trùng. Nhược điểm: - Thuốc trừ sâu vi sinh có tính đặc hiệu cao nên phổ tác động hẹp. Do đó để tiêu diệt nhiều loại côn trùng thì phải sử dụng nhiều loại thuốc trừ sâu virus, điều này không mang lại hiệu quả về kinh tế. - Diễn biến chậm, khi gặp điều kiện thời tiết bất thuận thì khó đạt kết quả tốt. - Chịu những tác động của môi trường rất lớn như ánh sáng, lượng nước tưới, nước mưa, nhiệt độ v.v - Khó cân đong ngoài đồng ruộng, thời gian bảo quản ngắn, thường 1 - 2 năm, trong những điều kiện lạnh, khô. - Giá thành còn cao. 3.Phân loại: Có thể phân loại theo nhiều phương pháp: Phân loại theo loài vi sinh vật dùng làm tác nhân kiểm soát sinh học: Sử dụng vi khuẩn là tác nhân kiểm soát sinh học (Bacterial insecticide): Một số vi khuẩn có khả năng diệt sâu hại: - Vi khuẩn sinh bào tử điển hình: Clotridium brevifaciens, Clotridium malacosomae, Baciluss cereus, Baciluss thuringiensis, Baciluss var. entomocidus, Baciluss var. galleriae, Baciluss var. isralensis (Bti), Baciluss sphaericus (Bs), Baciluss popilliae - Vi khuẩn không sinh bào tử điển hình: Serratia marcescens, Pseudomonas aeruginosa, P. putida, Proteus vulgaris, Proteus mirabilis, nhiều loài của chi Aerobacter, nhiều loài của chi Cloaca Khi nhắc đến thuốc trừ sâu vi sinh, người ta thường nghĩ ngay đến Bacillus thuringiensis. Trong số những vi khuẩn có khả năng diệt sâu hại, Baciluss thuringiensis (Bt) là tác nhân sinh học đầu tiên được nghiên cứu sản xuất thành thuốc trừ sâu vi sinh trên thế giới, loài này đã được nghiên cứu và triển khai thành công thành sản phẩm thương mại. Có khoảng hơn 200 loài côn trùng có thể bị vi khuẩn Bt gây chết trong đó đa số là sâu hại cây trồng và cây rừng. Con số này không ngừng gia tăng do các nhà khoa học không ngừng tìm kiếm các chủng vi sinh vật có khả năng diệt côn trùng và thử nghiệm trên các loài sâu khác nhau. - Sâu xanh hại bông (Heliothis armigera) - Sâu xám hại rau (Agrotis upsilon) - Ngài đêm hại su hào, bắp cải (Barathra brassicae) - Sâu xanh hại ớt (Heliothis assulta) - Bọ lá khoai tây (Leptinotarsa decemlineata) (H.1-Phụ lục) - Bọ xít rùa (Eurygaster integriceps) - Sâu cắn lá ngô (Leucania separate Walker) - Mọt lúa mì (Sitophilus granaries Linne) - Sâu non đục củ khoai tây (Gnorimoschema opereulella Zeller) - Sâu đục thân bắp (Pyrausta nubilalis Hiibner) Bên cạnh đó còn có B. popilliae và B. lentimorbus gây ra bệnh trên bọ dừa Nhật Bản (Hoàng Đức Nhuận, 1979) và nhiều loại Bọ cánh cứng khác (Sharma, 2006). Bacillus thuringiensis (Bt) hiện nay được dùng nhiều nơi trên thế giới dùng để kiểm soát ấu trùng của nhiều loài Lepidoptera và Coleoptera Sử dụng nấm (Fungi) là tác nhân kiểm soát sinh học: Các sản phẩm sinh học phòng trừ bệnh có nguồn gốc từ nấm có thể phân ra thành 4 loại như sau: - Mycofungicide dùng để phòng trừ các nấm bệnh - Myconematicide dùng phòng trừ các loài tuyến trùng gây hại - Mycoinsecticide cho đối tượng là côn trùng gây hại - Mycoherbicide dùng để diệt cỏ dại (thường dùng trong lâm nghiệp) Mycofungicides (thuốc trừ nấm bệnh từ nấm) Sử dụng tuyến trùng ký sinh gây bệnh côn trùng (EPN): Trong số hàng nghìn loài tuyến trùng ký sinh ở côn trùng thì chỉ có nhóm Entomopathogenic nematodes (EPN) có khả năng vừa ký sinh vừa gây bệnh cho côn trùng (do vậy được gọi là tuyến trình ký sinh gây bệnh côn trùng). Thực chất, EPN là một tổ hợp cộng sinh của tuyến trùng và vi khuẩn. Bình thường thì EPN sống tự do trong đất và mang theo vi khuẩn cộng sinh. Khi tìm được vật chủ (sâu hại), tuyến trùng sẽ thâm nhập vào xoang máu qua các lỗ mở tự nhiên hoặc trực tiếp qua lớp vỏ và giải phóng vi khuẩn. Vi khuẩn sinh sôi, tiết protein độc, giết chết vật chủ trong vòng 24 - 48 giờ. Do vậy, những tuyến trùng này được sử dụng làm tác nhân sinh học để sản xuất thuốc sinh học tuyến trùng. Trong các giải pháp sinh học, tuyến trùng EPN được coi là tác nhân có nhiều triển vọng bởi nó có nhiều ưu thế như có khả năng diệt sâu nhanh, phổ diệt sâu rộng rộng, an toàn cho người, động vật và không gây khả năng "kháng thuốc" ở sâu hại. Hạn chế của các chế phẩm sinh học tuyến trùng là giá thành còn khá cao và khả năng bảo quản khó khăn so với thuốc hóa học và một số chế phẩm sinh học khác. Phân loại theo đối tượng bị kiểm soát: - Thuốc trừ sâu - Thuốc diệt tuyến trùng II.Nội dung: 1. Thuốc trừ sâu Bt: Bt (viết tắt của Bacillus thuringiensis), là loài vi khuẩn đất điển hình được phân lập ở vùng Thuringia - Đức. Bt có khả năng tổng hợp protein gây tệ liệt ấu trùng một số loài côn trùng gây hại qua đường tiêu hóa, làm chúng chết chỉ sau một vài ngày. Đến nay, hơn 200 loại protein của Bt đã được phát hiện với các nồng độ độc tố diệt một số loài côn trùng khác nhau. Chúng được coi là một trong rất ít TTS đạt tiêu chuẩn hữu cơ. Chế phẩm Bt (Bacillus thuringiensis) đã được nghiên cứu từ năm 1971. Hơn 20 chế phẩm Bt nhập khẩu và nội địa đã cho kết quả tốt trong phòng thí nghiệm và ngoài đồng đối với một số sâu hại chính trên đồng ruộng như sâu xanh bướm trắng, sâu xám, sâu tơ, sâu hại bông, sâu đo. 2. Lịch sử phát triển: Năm 1901, một nhà sinh vật học người Nhật, Ishiwatari Shigetane lần đầu tiên phát hiện ra Bt khi thực hiện điều tra nghiên cứu nguyên nhân gây bệnh Sotto gây chết đột ngột, hang loạt tằm và ông gọi nó là Bacilllus sotto Năm 1911, Ernst Berliner- nhà sinh vật học người Đức phân lập được Bt trong xác mối Mediterranean flour và ông gọi nó là Bacillus thurigiensis. Năm 1915, ông đưa ra báo cáo về độc tố của Bt Năm 1920,Bt được sử dụng như 1 loại thuốc phòng trừ sâu bệnh ở các trang trại tại các nước phát triển, đặc biệt là Pháp. Năm 1956, tác động của các phân tử protein được sản sinh trong cơ thể Bt được hiểu rõ. Năm 1958, các chế phẩm thuốc trừ sâu sản xuất từ Bt bắt đầu được sử dụng rộng rãi. Năm 1977, đã có 13 loài Bt được tìm thấy và mô tả. Từ những năm 1980 trở đi, với ý thức bảo vệ sức khỏe và môi trường cùng với khả năng kháng độc của sâu bệnh gia tăng thì trên thế giới và các quốc gia bắt đầu đầu tư mạnh cho các nghiên cứu về Bt. 3. Hiện trạng công nghệ Bt: Hiện trạng công nghệ Bt trên thế giới: Lịch sử của Bt bắt đầu xuất hiện, con người ngày càng nhận thức được rõ ràng hơn tác dụng và hiệu quả của loại vi khuẩn này. Một loạt các nghiên cứu cấp quốc tế và các nghiên cứu của các quốc gia đã và đang được mở ra, nhằm phát triển công nghệ sử dụng Bt một cách rộng rãi trong cộng đồng với mục đích bảo vệ môi trường sống của con người và môi trường tự nhiên trong sạch. Từ năm 1980, chương trình IPCS (Các vấn đề quốc tế về an toàn hoá học ) với sự hợp tác của chương trình môi trường Liên hợp quốc (UNEP ) với tổ chức lao động quốc tế (ILO ) và tổ chức y tế thế giới (WHO ) được mở ra nhằm mục đích xây dựng nên cơ sở khoa học để đánh giá nguy cơ ảnh hưởng của hoá chất và thuốc bảo vệ thực vật đối với sức khoẻ con người. Vào thời gian này, vấn đề Bt và công nghệ chuyển gen GMO đã được đưa ra và bàn luận như một chủ đề bức thiêt. Kết quả đã xây dựng được một khung đánh giá tiêu chuẩn chung đối với thế giới trong sử dụng chế phẩm Bt. Tới năm 1995, chương trình “Các vấn đề hợp tác quốc tế cho sự quản lý chất hoá học” (IOMC ) hợp tác giữa các tổ chức UNEP, ILO, The Foof and Agriculture Organization of the United Nations, WHO nhằm thúc đẩy hợp tác phát triển kinh tế, chia sẻ và phối hợp trong các chính sách chung nhằm quản lý chất thải có ảnh hưởng nguy hại tớ đời sống của con người. Chương trình đã khuyến khích việc phát triển sử dụng Bt thay cho các loại thuốc trừ sâu hại hoá học kinh điển khác. Ngày nay, công nghệ Bt được sử dụng rất rộng rãi trong sản xuất nông nghiệp, lâm nghiệp…ở các quốc gia trên thế giới. Theo thống kê đến cuối năm 2005 diện tích cây trồng mang gen Bt được tính vào khoảng 26,2 triệu hecta. Ngô chuyển gene Bt kháng cô trùng Các nước có nền khoa học kỹ thuật phát triển tiên tiến trên thế giới hiện nay, lượng cây trồng sử dụng công nghệ GMO chiếm một số lượng lớn trong hệ thống giống cây trồng nông nghiệp. Đặc biệt một số nước như Mỹ, Trung quốc, Nhật Bản… Nước Mỹ đã đặt ra những quy chuẩn cho canh tác và sử dụng các sản phẩm của Bt. Cụ thể tổ chức EPA chỉ đạo các chương trinh nông nghiệp trong toàn nước Mỹ, xây dựng công thức canh tác IRM chung đạt hiệu quả cao nhất cho nông nghiệp. Tại Việt Nam, các chuyên gia nước ta thuộc Viện công nghệ sinh học (Viện Khoa học và công nghệ ) đã tiến hành nghiên cứu và sản sản xuất thành công nhiều thuốc trừ sâu sinh học Bt đạt hiệu quả cao, hứa hẹn một tương lai tốt đẹp cho nông sản Việt Nam. Hiện trạng công nghệ Bt Việt Nam: Bt được du nhập vào nước ta từ những thập niên 1970 nhưng do điều kiện khách quan về kinh tế mà đất nứơc ta chưa có điều kiện áp dụng cũng như quan tâm đến vấn đề này. Trong vài năm trở lại đây, khi một loạt các vấn đề môi trường trong nông nghiệp được khám phá gây nhiều dư luận bức xúc, lo ngại cho sức khoẻ con người, việc nghiên cứu và ứng dụng công nghệ Bt được xem như là một cứu cánh trong lĩnh vực phòng trừ sâu hại. Tuy vậy, việc sử dụng Bt ở nước ta hiện nay còn khá nhiều hạn chế, cụ thể là trong lĩnh vực triển khai, nước ta còn rất thiếu các điều kiện, phương tiện để nghiên cứu, có rất ít các nhà khoa học đi chuyên sâu trong lĩnh vực này. Bên cạnh đó các cơ sở thực nghiệm về công nghệ sinh học của nước ta còn nhỏ hẹp, số lượng ít ỏi, đó là một trong nguyên nhân lớn dấn đến sự hạn chế trong việc sản xuất và sử dụng các loại thuốc trừ sâu Bt. Về mặt quản lý, nước ta còn rất thô sơ và yếu trong công tác giống, công tác kiểm định, tàng trữ đến nghiên phát triển,thu thập lai tạo …Mặt khác, trong phân phối sản phẩm, nước ta lại quá quan tâm đến quảng bá cho các loại hoá chất bảo vệ thực vật hoá học, do vậy việc quảng bá cho thương hiệu Bt không được quan tâm đúng mức. Đồng thời trong công tác khuyến nông, những hạn chế về tuyên truyền để người nông dân nâng cao hiểu biết còn yếu kém, người nông dân chỉ muốn có hiệu quả tức thời và sử dụng thuận tiên, chính vì thế mà ít quan tâm đến các chế phẩm Bt. 4. Vi khuẩn Bacillus thuringiensis: - Vi khuẩn Bacillus thuringiensis (Bt) là trực khuẩn sinh bào tử hiếu khí không bắt buộc, nhuộm gram dương, kích thước 3-6 µm, có phủ tiêm mao không dày,có hình que, đứng riêng rẽ hay xếp thành chuỗi, di động bằng tiêm mao , bào tử hình trứng, tinh thể độc bắt màu sẫm khi nhuộm. Chủng Bacillus thurigiensis - Nhu cầu dinh dưỡng của vi khuẩn Bt không cao, chất dinh dưỡng chủ yếu là protein động thực vật. Bt có thể phát triển bình thường trong nhiều nguồn nitơ, cacbon và muối vô cơ. + Nguồn cacbon: tinh bột, maltose, glucose + Nguồn nitơ: nitơ hữu cơ: cao thịt bò, peptone, bột men, bột bánh lạc, bột cá v.v + Muối vô cơ: K 2 HPO, MgSO 4 , CaCO 3 . - Biên độ nhiệt sinh trưởng của Bt là 12 0 C – 40 0 C, nhiệt độ thích hợp là 27 0 C- 32 0 C, ở 35 0 C- 40 0 C sinh trưởng nhanh nhưng chóng lão hóa, nhiệt độ thấp sinh trưởng rất chậm. - Bt thích hợp với điều kiện kiềm, pH thích hợp là 7,5; ở pH 8,5 vẫn có thể hình thành bào tử; pH= 5 không hình thành bào tử. - Phản ứng sinh lý, sinh hóa của Bt: + làm ngưng kết sữa; + trong đường glucose, fructose, glycerol, tinh bột, maltose sẽ hình thành acid + có phản ứng dương với methyl đỏ, phản ứng VP dương (ethiryl methyl methanol) + có tác dụng hòa tan trong môi trường huyết ngựa agar + có thể mọc trên môi trường muối xianat, khử muối nitrat thành nitrit, không khử muối sulphat, sản sinh ra enzyme phospholypase. Quá trình sống có thể chia làm 3 giai đoạn: Thể sinh dưỡng, nang bào tử, bào tử và tinh thể. Thể sinh dưỡng: Dạng que, hai đầu tù, kích thước 1,2- 1,8 μm x 3- 5 μm, bắt màu gram dương. Lông mọc xung quanh, hơi động hoặc không động. Thường tồn tại 1 hoặc 2 cá thể liền nhau. Thể sinh dưỡng sinh sản theo kiểu phân chia ngang. Trong thời kì sinh sản, thường có 2,4,8,v.v thể sinh dưỡng liền nhau thành một chuỗi. Lúc này vi khuẩn sinh trưởng nhanh, trao đổi chất mạnh, dễ nuôi cấy trên môi trường. Nang bào tử: Khi các thể vi khuẩn già, một đầu sẽ hình thành bào tử hình bầu dục, đầu kia hình thành tinh thể hình thoi. Đây là giai đoạn nang bào tử, nang bào tử hình trứng dài, to hơn thể sinh dưỡng. Bào tử và tinh thể : Nang bào tử phát triển nứt ra giải phóng bào tử và tinh thể. Bào tử ở dạng ngủ có thể chống chịu với môi trường bất lợi, do đó chế phẩm bào tử thường được bảo quản ở dạng bào tử. Tinh thể thường có dạng hình thoi, tùy theo loài và môi trường tinh thể có thể có dạng tròn hoặc bầu dục. Tinh thể có bản chất protein, là chất diệt sâu có hiệu quả. Bào tử (spore) và Tinh thể độc (Crystal) ở Bacillus Bảng : Một số loài Bt chính được ứng dụng trong sản xuất chế phẩm STT Tên gọi Ký hiệu 1 Bacillus thuringiensis Bt 2 Bacillus thuringiensis subspecies aizawai Bta 3 Bacillus thuringiensis subspecies darmstadiensis Btd 4 Bacillus thuringiensis subspecies entomocidus Bte 5 Bacillus thuringiensis subspecies israelensis Btk 6 Bacillus thuringiensis subspecies kurstaki Btko 7 Bacillus thuringiensis subspecies konkukian Btt 8 Bacillus thuringiensis subspecies tenebrionis Btte 9 Bacillus thuringiensis subspecies galleriae Btg Các chủng giống Bt trong bảng trên là thành phần và nguyên liệu chủ yếu trong chế tạo thuốc trừ sâu sinh học, hay là thành phần chính trong công nghệ chuyển gien GMO tạo nên các giống cây trồng kháng với sâu bệnh. 5. Đặc điểm, cơ chế gây độc của Bt: a. Các nhóm độc tố của Bt: Các chủng khác nhau của loài Bacillus thuringiensis sinh ra 2 loại chất độc chính + Các chất độc tinh thể (Cry) được mã hóa bởi các gene cry khác nhau. + Các chất độc phân giải tế bào (Cyt), loại chất độc này tác động riêng rẽ hoặc cùng với Cry làm tăng tác dụng của tinh thể độc. * Nhóm chất độc phân giải tế bào (Cyt): Gồm các ngoại độc tố do vi khuẩn tiết ra - Ngoại độc tố α (alpha- exotoxin): là enzim phospholipase được tiết ra trước khi bào tử và tinh thể độc được hình thành gây phân hủy mô trong cơ thể côn trùng bị tác động. - Ngoại độc tố β (beta- exotoxin): là loại ngoại độc tố của Bt được nghiên cứu kỹ nhất. Độc tố này có tính bền nhiệt, được tạo ra trước khi tinh thể độc hình thành. Vi khuẩn Bt có một số type huyết thanh là H 1 , H 4a , H 4c , H 5 , H 8 , H 9 và H 10 có khả năng sinh ngoại độc tố β. Ngoại độc tố này có cấu trúc tương tự ATP, có tác dụng cạnh tranh với ATP ức chế hoạt động của ARNpolymerase. Cùng với tinh thể độc, ngoại độc tố β xâm nhập vào huyết tương của côn trùng, đến các cơ quan làm tăng tính độc của vi khuẩn. Hiệu quả của ngoại độc tố β thể hiện rõ nhất trên tế bào sâu non của côn trùng chịu tác động ngăn cản quá trình lột xác, hoặc gây dị thường trong phát triển. - Ngoại độc tố γ: là một loại phospholipase tác động lên phospholipid, phá hủy mô tế bào. * Tinh thể độc: Nội độc tố δ (delta- endotoxin) - Tinh thể độc Cry được tạo ra với một lượng lớn hơn nhiều so với chất độc Cyt và là tác nhân có hiệu quả chính trong việc gây độc cho côn trùng. - Tinh thể độc không hòa tan trong nước hoặc các chất hữu cơ nhưng có thể hòa tan trong dung dịch kiềm. - Có hơn 50 gene mã hóa các protein tinh thể độc, có thể chia protein tinh thể độc thành 15 nhóm dựa trên sự giống nhau trong trình tự gene - Nội độc tố δ có 3 vùng chức năng: + Vùng I: là một bó gồm 7 chuỗi xoắn α, một vài chuỗi hoặc tất cả các chuỗi có thể cài vào màng tế bào ruột, tạo ra các lỗ các ion qua lại tự do + Vùng II: chứa 3 dải β không song song tương tự như vùng gắn kháng nguyên của globulin miễn dịch, vùng này có chức năng gắn với thụ thể trên bề mặt tế bào biểu mô ruột. + Vùng III: bảo vệ độc tố đã được hoạt hóa khỏi bị phân hủy bởi protease ruột. Với cấu trúc và hoạt tính như vậy, tinh thể độc liên kết một cách đặc hiệu với màng tế bào biểu mô ruột của sâu, do đó phổ tác động của Bt khá hẹp, tùy từng loại tinh thể độc mà các chủng Bt tác động với các sâu của nhóm côn trùng chủ yếu thuộc bộ Lepidoptera. [...]... là sản phẩm của Viện BVTV với tên thương mai: TriB1 (Trichoderma) VI Một số dạng thuốc trừ sâu sinh học khác: 1 Thuốc trừ sâu có nguồn gốc virus a Cơ sở khoa học: Đặc điểm đặc trưng của virus là kí sinh bắt buộc với một hoặc một số vật chủ nhất định, gây hại hoặc làm chết vật chủ kí sinh Dựa vào đặc điểm này các nhà khoa học đã sử dụng virus để sản xuất thuốc trừ sâu Có hai nhóm virus được quan tâm trong. .. bởi vì thuốc trừ sâu vi sinh thường có quá trình gây bệnh và nhiễm bệnh khi vào cơ thể sâu thì thời gian ủ bệnh phải mất 1-3 ngày - Hiệu quả của thuốc ban đầu không cao - Phổ tác dụng của thuốc hẹp - Một vài loại thuốc trừ sâu vi sinh bị ảnh hưởng bởi điều kiện thời tiết nếu như phun không đúng kỹ thuật, phun trong điều kiện không thích hợp sẽ khó đạt hiệu quả - Khó tiếp xúc với côn trùng đích ẩn sâu. .. có khả năng sống tiềm sinh ngoài cơ thể vật chủ - Có thể đạt được nồng độ cao trong cơ thể ấu trùng (1010 virus/ ấu trùng) nên thuận lợi trong sản xuất chế phẩm sinh học Chế phẩm có thể giữ hoạt tính sinh học trong thời gian dài (1 0-1 5 năm) ngoài cơ thể vật chủ b Đặc điểm cấu trúc và hệ gene Baculovirus - Baculovirus có hình que điển hình, đường kính 3 0- 60 nm, dài 25 0- 300 nm - AND vòng, kép Trên khắp... khả năng tự kháng lại sâu hại đích Các protein sản sinh trong thực vật không bị rửa trôi hay bị phân huỷ dưới ánh nắng mặt trời.Vì vậy, bất kể trong điều kiện sinh thái, khí hậu thế nào thì cây trồng vẫn được bảo vệ khỏi sự tấn công của sâu đục thân, hay đục quả Hiệu quả của chế phẩm Bt khá cao, diệt được gần 90% sâu hại, so với gần 80% của thuốc hoá học III .Sản xuất thuốc trừ sâu Bt: Từ những năm đầu... 32 BTN (Cty Hợp danh sinh học Nông nghiệp Sinh Thành, Tp HCM) Tác nhân là BT var aizawa 16000 IU (32000 IU) + Nosema sp 5 x 107 bt/g + Beauveria bassiana 1 x 107 bt/g - Bảy chế phẩm thuốc trừ sâu sinh học đa năng (đã được đăng ký vào danh mục thuốc BVTV được phép sử dụng ở Việt Nam) gồm: - Hai chế phẩm NPV (Nuclear polyhedrosis Virus) trừ sâu hại rau màu và cây công nghiệp là sản phẩm của Viện BVTV... không có nhiều sản phẩm thương mại là thuốc trừ sâu từ vi sinh vật Những sản phẩm trên thị trường chủ yếu là từ vi khuẩn Bacillus thuringiensis, một số khác từ nấm Metarhizium anisopliae và rất ít sản phẩm từ Bauveria bassiana Bên cạnh đó còn có các chế phẩm nấm côn trùng trừ sâu hại có hoạt lực diệt côn trùng cao; chế phẩm nấm đối kháng trừ bệnh hại; chế phẩm tuyến trùng sinh học trừ sâu hại cây trồng;... hạn chế và biện pháp khắc phục khi sử dụng thuốc trừ sâu Bt a Ưu điểm: - Không độc hại cho người và gia súc, ko nhiễm bẩn môi trường sống, không gây ô nhiễm môi trường - Chưa tạo nên tính kháng thuốc của sâu hại - Không ảnh hưởng đến chất lượng, phẩm chất nông sản, không ảnh hưởng đến đất trồng, không khí trong môi trường (do không để lại dư lượng) - Không làm mất đi những nguồn tài nguyên sinh vật có... trùng đích ẩn sâu dưới lá, đất - Thuốc vi sinh có công nghệ sản xuất phức tạp thủ công nên giá thành cao nên giá thành cao ở Việt Nam - Dễ bị phân hủy bởi tia UV c Biện pháp khắc phục: - Phun sớm ngay khi cây trồng bị sâu phá hoại - Phun đều 2 mặt lá, tránh phun lúc trời nắng gắt hoặc sắp mưa - Ngoài ra để khắc phục hạn chế thuốc bị phân hủy hoặc rửa trôi, các nhà khoa học đã tiến hành chuyển gen Bt... như các loại ký sinh thiên dịch và những vi sinh vật có lợi với con người - Nếu sử dụng hợp lý, đúng phương pháp, đúng kỹ thuật trong điều kiện nhiệt độ thích hợp sẽ mang lại hiệu quả kinh tế cao - Hiệu quả thuốc vi sinh thường kéo dài vì chún ko chỉ tiêu diệt trực tiếp lứa sâu đang phá hoại mà chúng còn có thể lan truyền cho thế hệ tiếp theo b Hạn chế: - Tác động của thuốc trừ sâu vi sinh chậm nên hiệu... Nguyên tắc sản xuất thuốc trừ sâu virus Nuôi sâu làm vật chủ để nhân bản virus vì virus chỉ nhiễm vào tế bào sống Sâu kí sinh được nuôi trong buồng nuôi bằng thức ăn nhân tạo, đến giai đoạn ấu trùng thì dịch huyền phù virus được cây vào thức ăn để lây nhiễm cho sâu Sau 7- 9 ngày, ấu trùng chết sẽ được thu , sấy nhẹ ở 3 3-3 5 0C đến khô.Xác sâu mang nhiều virus được nghiền thành bột, thêm dịch sinh lý, . thể liền nhau. Thể sinh dưỡng sinh sản theo kiểu phân chia ngang. Trong thời kì sinh sản, thường có 2,4,8,v.v thể sinh dưỡng liền nhau thành một chuỗi. Lúc này vi khuẩn sinh trưởng nhanh, trao. loài vi sinh vật dùng làm tác nhân kiểm soát sinh học: Sử dụng vi khuẩn là tác nhân kiểm soát sinh học (Bacterial insecticide): Một số vi khuẩn có khả năng diệt sâu hại: - Vi khuẩn sinh bào. người dân; làm mất đi một số nguồn sinh vật có lợi cho con người như chim chóc, tôm cá… và những ký sinh thiên địch như bọ rùa, ong ký sinh, các nguồn vi sinh vật khác như nấm, virus, tuyến