ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA SINH HỌC Bộ mơn CNSH Thực vật & Chuyển hóa Sinh học Các lĩnh vực nghiên cứu: - Kiểm sốt trùng nơng nghiệp - Kiểm sốt trùng bảo quản nơng sản thực phẩm, kho lương thực - Kiểm sốt trùng nhà màng, nhà kính, plant factory - Kiểm sốt trùng nhà xưởng, khu chăn nuôi dây chuyền sản xuất thực phẩm - Kiểm sốt trùng chăn ni, thú y - Kiểm sốt trùng y học sức khỏe cộng đồng (Cơn trùng pháp y) - Kiểm sốt cơng trình kiến trúc gỗ Ăn trước côn trùng công (ăn rau mầm) Sử dụng thuốc trừ sâu Dọn vệ sinh đồng ruộng, chuồng trại chăn nuôi, sân vườn, nhà trồng, kho xưởng Trồng xen canh, luân canh (thay đổi cấu trồng) Sử dụng chất bảo vệ thực vật có nguồn gốc thực vật, tinh dầu thực vật kháng vi khuẩn, kháng nấm, kháng côn trùng gây hại cho trồng, vật nuôi người Chuyển gene vào trồng: gene kháng côn trùng (BT), gene kháng vi khuẩn, virus Tạo đực bất thụ: (ruồi, muỗi), tạo không mang mần bệnh (muỗi) Biocontrol: Côn trùng diệt côn trùng: lady bug diệt aphid, Các loài ong ký sinh diệt sâu tơ, bọ dừa, ruồi, diệt dán Nấm diệt côn trùng (đông trùng hạ thảo dạng nấm ký sinh côn trùng), Vi sinh, virus diệt côn trùng Bẩy vật lý, Bẩy hóa học, Bẩy sinh học + vật lý, Bẩy sinh học + hóa học, 10 Nhà lưới, nhà màng, nhà kính: trồng thủy canh (sử dụng phân vô cơ); trồng phân hữu 11 Plant factory (Hydroponics - trồng thủy canh) kết hợp nguồn ánh sáng đơn sắc LED 12 Aquaponics Plant factory Aquaponics Aquaponics mơ hình kết hợp trồng rau ni cá hệ tuần hồn khép kín Pest Insect pest Sinh vật phá hoại (pest) lồi thực vật, động vật, trùng, vi khuẩn không mong muốn, gây cản trở đến hoạt động người Chúng cắn phá mùa màng, gây thiệt hại tài sản, làm cho sống người khó khăn Tác động nhiều sinh vật có hại:  Vectors truyền bệnh cho người động vật  Cỏ dại bệnh hại trồng  Những lồi khơng mong muốn, gây hại cho thực vật động vật về:      Thực phẩm Sản phẩm nông nghiệp Gỗ sản phẩm từ gỗ Thức ăn chăn nuôi động vật Động vật ~28% 49% ~3.5% ~6% ~6.5% (sản phẩm từ sữa) ~7% 10 BIOLOGICAL CONTROL Ladybug or Ladybird Beetle, Coccinellidae sp., larva eating an aphid on leaf The Asian Lady Bug (Harmonia axyridis) eating aphids Bọ rùa thường đóng gói sẵn túi: 300 72,000 Bọ rùa ăn nhiều loại côn trùng di chuyển chậm bao gồm rệp, trứng bướm, nhện, vảy, bọ trĩ, rầy lá, rệp sáp côn trùng di chuyển chậm khác Lưu trữ nhiệt độ 4°C - 15°C vòng – tuần Spalangia cameroni Natural Pest Control House fly pupa Bọ cánh cứng, thân dài cánh ngắn Rove Beetle 17 GENETIC CONTROL Kỹ thuật bất thụ đực: Chọn giống biến đổi gen loài sinh vật gây hại, tạo dịng đực vơ sinh thả trở lại môi trường Con cần phải lồi giao phối lần khơng có khả lựa chọn đực hữu thụ Áp dụng tốt sâu vít tiêu diệt hồn tồn lồi sâu Mỹ Khơng thực với giống ruồi lằn (blowfly) Úc không chọn ruồi đực vô sinh 18 6.6.CHEMICAL CHEMICAL CONTROL: CONTROL: To kill Nhằm tiêupests diệt sâu bệnh Tochế inhibit insect’s Ức q trình hấp thufeeding, dinh dưỡng trùng, Ngăn chặn giao phối, cản trở hoạtessential động cần thiết khác To inhibit insect’s mating, or other behaviors côn trùng Insecticides and miticides (commercially available toxins) Thuốc trừ sâu vàconfusants miticides (các(synthetic loại độc tố thương mại) Repellants, sex pheromones) Repellants, confusants (pheromones giới tính tổng hợp) Irritants, attractants (insect pheromones, mating Chất kích thích, dẫn dụ (pheromones côn trùng, ngăn chặn giao phối) disruption)  Sản phẩm tự nhiên Natural products,  Tổng hợp tương tự tự nhiênproducts, Synthesized mimics of natural  Sản phẩm, vật liệu tổng hợp (tác động đến lồi khơng phải Synthetic materials (affect non-target organisms) mục tiêu) 19 20 21 22 23 24 PHẦN I TÁC HẠI CỦA THUỐC TRỪ SÂU HÓA HỌC VÀ CƠ CHẾ KHÁNG THUỐC Ở CÔN TRÙNG PHẦN II CÁC PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC TRONG KIỂM SỐT CƠN TRÙNG PHẦN III MỘT SỐ ỨNG DỤNG TRONG KIỂM SỐT CƠN TRÙNG PHẦN I TÁC HẠI CỦA THUỐC TRỪ SÂU HÓA HỌC VÀ CƠ CHẾ KHÁNG THUỐC Ở CÔN TRÙNG Chương Tác hại thuốc trừ sâu hóa học chế phân tử kháng thuốc trừ sâu 1.1 Các loại thuốc trừ sâu hóa học 1.2 Ảnh hưởng loại thuốc trừ sâu hóa học lên mơi trường sức khỏe cộng đồng 1.3 Cơ sở phân tử kháng thuốc trừ sâu côn trùng Chương Vị trí hoạt động sinh hóa học thuốc trừ sâu côn trùng 2.1 Sự ức chế sinh tổng hợp chitin 2.2 Các receptor hormone non trẻ, hormone trưởng thành lột xác côn trùng 2.3 Các receptor acetylcholine, GABA glutamate, kênh ion vị trí sinh hóa học khác 26 PHẦN II CÁC PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC TRONG KIỂM SỐT CƠN TRÙNG Chương Thuốc trừ sâu sinh học 3.1 Thuốc trừ sâu vi sinh 3.2 Các vật chất bảo vệ hợp vào thực vật 3.3 Thuốc trừ sâu sinh hóa học Chương Sự sử dụng tinh dầu thực vật thuốc trừ sâu “xanh” 4.1 Lịch sử ứng dụng tinh dầu thực vật thực phẩm dân gian y học cổ truyền 4.2 Các loại tinh dầu thực vật hoạt tính tiêu diệt trùng 4.3 Thành phần cấu tạo tinh dầu ứng dụng nông nghiệp Chương Các chất xua đuổi côn trùng 5.1 Lịch sử phát triển chất xua đuổi trùng 5.2 Các chất xua đuổi trùng hóa học chất xua đuổi trùng có nguồn gốc thực vật 27 5.3 Các chất xua đuổi côn trùng sẳn có thương mại PHẦN III MỘT SỐ ỨNG DỤNG TRONG KIỂM SỐT CƠN TRÙNG Chương Các phương pháp phân tử xác định họat tính kháng côn trùng hợp chất tự nhiên 6.1 Hoạt tính ức chế acetylcholinesterase hợp chất thứ cấp thực vật 6.2 Phương pháp kháng nguyên kháng thể đơn dịng phát hoạt tính ức chế adenylate cyclase hợp chất thứ cấp thực vật 6.3 Ức chế GABA (γ-aminobutyric acid) receptor kênh sodium Chương Kiểm soát sâu hại bảo quản lương thực thực phẩm 7.1 Kiểm soát phương pháp: vật lý, sinh học, hóa học, sử dụng vật liệu tự nhiên 7.2 Phương pháp xác định đánh giá hiệu chất kiểm sốt trùng 28 Mục tiêu chung:  Sử dụng nguồn tự nhiên có hoạt tính sinh học bảo vệ người, gia súc khỏi công côn trùng gây bệnh nguy hiểm, bảo vệ trồng  Tác loại thuốc trừ sâu hóa học ảnh hưởng lên sức khỏe cộng đồng môi trường  Ứng dụng tạo sản phẩm sinh học thân thiện với người môi trường dùng việc xua đuổi kiểm sốt sinh vật có hại  Thu nhận, thử hoạt tính hợp chất tự nhiên từ thực vật, tạo sản phẩm tự nhiên có hoạt tính  Các phương pháp phân tử xác định họat tính kháng trùng hợp chất tự nhiên 29 Avoiding Pesticides - Pesticide Alternatives Replace Pesticide Use with A Natural Approach 30 ... lắc cây, phun nước 13 Trồng với mơ hình bẫy trùng 14 14 4.KIỂM KIỂMSOÁT SOÁTSINH SINHHỌC: HỌC sử dụng sinh vật có ích để kiểm sốt sâu sâubệnh bệnh Microbial bệnh vi cho cônvật trùng tác nhân vi... (muỗi) Biocontrol: Côn trùng diệt côn trùng: lady bug diệt aphid, Các loài ong ký sinh diệt sâu tơ, bọ dừa, ruồi, diệt dán Nấm diệt côn trùng (đông trùng hạ thảo dạng nấm ký sinh côn trùng) , Vi sinh,... chuyền sản xuất thực phẩm - Kiểm sốt trùng chăn ni, thú y - Kiểm sốt trùng y học sức khỏe cộng đồng (Cơn trùng pháp y) - Kiểm sốt cơng trình kiến trúc gỗ Ăn trước côn trùng công (ăn rau mầm) Sử dụng