Đang tải... (xem toàn văn)
Luận văn, thạc sỹ, tiến sĩ, cao học, kinh tế, nông nghiệp
BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI --------------------------- NGÔ THỊ VIỆT HÀ NGHIÊN CỨU LOÀI VI KHUẨN RALSTONIA SOLANACEARUM SMITH GÂY HẠI TRÊN MỘT SỐ CÂY TRỒNG CẠN TẠI VÙNG HÀ NỘI VÀ PHỤ CẬN VỤ HÈ THU 2007 VÀ VỤ XUÂN HÈ 2008 LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành : BẢO VỆ THỰC VẬT Mã số : 60.62.10 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. NGÔ BÍCH HẢO HÀ NỘI - 2008 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… 2 LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu và kết qu ả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng ñược ai công bố trong b ất cứ công trình nào khác. Tôi xin cam ñoan rằng mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này ñã ñược cám ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả luận văn Ngô Th ị Việt Hà Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… 3 LỜI CẢM ƠN ðể hoàn thành ñề tài tốt nghiệp ngoài sự cố gắng của bản thân tôi ñã nhận ñược r ất nhiều sự quan tâm giúp ñỡ nhiệt tình của thầy cô, bạn bè và người thân. Tr ước tiên, tôi xin ñược bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Cô giáo PGS.TS. Ngô Bích Ha ỏ và GS.TS. Vũ Triệu Mân, những người ñã tận tình giúp ñỡ và ñộng viên tôi trong quá trình thực hiện ñề tài và hoàn thành bản luận văn này. Tôi xin ñược gửi lời chân thành cảm ơn tới các thầy cô giáo trong Khoa Nông h ọc, Khoa Sau ðại học những người ñã trực tiếp giảng dạy trang bị những ki ến thức bổ ích trong suốt thời gian học ñại học cũng như học cao học của mình. Tôi c ũng xin ñược chân thành cảm ơn TS. Hà Viết Cường cùng tập thể cán b ộ, công nhân viên Trung tâm nghiên cứu Bệnh cây nhiệt ñới - .trường ðại học Nông nghi ệp Hà Nội ñã nhiệt tình giúp ñỡ và tạo mọi ñiều kiện thuận lợi cho tôi trong su ốt thời gian thực tập. Bên c ạnh ñó tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tất cả người thân, bạn bè nh ững người luôn bên cạnh ñộng viên giúp ñỡ tôi trong quá trình học tập và thực hi ện ñề tài. Hà N ội, ngày tháng . năm 2008 Tàc gi ả luận văn Ngô Th ị Việt Hà Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… 4 MỤC LỤC 1. Mở ñầu 1 1.1. Mục ñích của ñề tài 2 1.2. Yêu cầu của ñề tài 3 1.3. ðối tượng và phạm vi nghiên cứu 3 2. Tổng quan tài liệu 3 2.1. Những nghiên cứu ngoài nước 3 2.1.1. Lịch sử nghiên cứu bệnh héo xanh vi khuẩn Ralstonia solanacearum 3 2.1.2. Bảo tồn, lan truyền, xâm nhập, gây bệnh của vi khuẩn gây bệnh héo xanh R. Solanacearum 7 2.1.3. Mức ñộ phổ biến và tác hại của bệnh héo xanh vi khuẩn 10 2.1.4. Các nghiên cứu về phòng chống bệnh héo xanh vi khuẩn Ralstonia solanacearum 12 2.2. Những nghiên cứu trong nước 16 3. Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu 19 3.1. ðối tượng, ñịa ñiểm nghiên cứu 19 3.1.1. ðối tượng nghiên cứu 19 3.1.2. ðịa ñiểm nghiên cứu 19 3.2. Vật liệu nghiên cứu 19 3.3. Nội dung nghiên cứu 20 3 3 . . 4 4 . . P P h h ư ư ơ ơ n n g g p p h h á á p p n n g g h h i i ê ê n n c c ứ ứ u u 21 3 3 . . 4 4 . . 1 1 . . P P h h ư ư ơ ơ n n g g p p h h á á p p ñ ñ i i ề ề u u t t r r a a b b ệ ệ n n h h h h é é o o x x a a n n h h v v i i k k h h u u ẩ ẩ n n t t r r ê ê n n ñ ñ ồ ồ n n g g r r u u ộ ộ n n g g 21 3 3 . . 4 4 . . 2 2 . . N N h h ữ ữ n n g g n n g g h h i i ê ê n n c c ứ ứ u u t t r r o o n n g g p p h h ò ò n n g g t t h h í í n n g g h h i i ệ ệ m m 21 3 3 . . 4 4 . . 2 2 . . 1 1 . . P P h h ư ư ơ ơ n n g g p p h h á á p p p p h h â â n n l l ậ ậ p p 21 3 3 . . 4 4 . . 2 2 . . 2 2 . . P P h h ư ư ơ ơ n n g g p p h h á á p p n n u u ô ô i i c c ấ ấ y y 22 3 3 . . 4 4 . . 2 2 . . 3 3 . . ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy ñến sự phát triển của khuẩn l ạc của các dòng vi khuẩn phân lập 22 3.4.2.4. ảnh hưởng của các ngưỡng nhiệt ñộ ñến sự phát triển của khuẩn l ạc của các dòng vi khuẩn phân lập 22 3.4.2.5. Nghiên cứu các ñặc tính sinh hoá của các dòng vi khuẩn gây bệnh héo xanh 23 3.4.2.6. Phương pháp kiểm tra vi khuẩn héo xanh bằng kỹ thuật PCR 23 3.4.3. Những nghiên cứu trong nhà lưới 26 3 3 . . 4 4 . . 3 3 . . 1 1 . . P P h h ư ư ơ ơ n n g g p p h h á á p p l l â â y y b b ệ ệ n n h h n n h h â â n n t t ạ ạ o o 26 3.4.3.2. Phương pháp thử phản ứng siêu nhạy trên cây thuốc lá của các 26 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… 5 dòng vi khuẩn gây bệnh 3.4.4. X ử lý số liệu 26 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 27 4.1. Tình hình bệnh héo xanh vi khuẩn Ralstonia solanacearum Smith trên m ột số cây trồng cạn vùng Hà nội và phụ cận vụ hè thu 2007 và vụ xuân hè 2008 27 4.2. ðiều tra, khảo sát ảnh hưởng của chế ñộ luân canh ñến sự phát sinh, phát tri ển của bệnh héo xanh vi khuẩn 43 4.3. Nghiên cứu về vi khuẩn Ralstonia solanacearum Smith. gây bệnh héo xanh vi khu ẩn 47 4.3.1. ðặc ñiểm hình thái khuẩn lạc vi khuẩn Ralstonia solanacearum Smith trên các môi tr ường nuôi cấy khác nhau 47 4.3.2. ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy ñến sự phát triển của các dòng vi khu ẩn phân lập 49 4.3.3. ảnh hưởng của nhiệt ñộ ñến sự phát sinh, phát triển của vi khuẩn gây b ệnh héo xanh Ralstonia solanacearum 52 4.3.4. Xác ñịnh nòi sinh học (biovar) của một số dòng vi khuẩn gây b ệnh héo xanh phân lập ñược tại Hà Nội và phụ cận 54 4.3.5. Kết quả xác ñịnh vi khuẩn R. solanacearum bằng kỹ thuật PCR 56 4.4. Các nghiên cứu trong nhà lưới 59 4.4.1. Thử phản ứng siêu nhạy của các dòng vi khuẩn gây bệnh héo xanh phân l ập trên cây thuốc lá (Nicotiana tabacum) 59 4.4.2. Khảo sát tính gây bệnh của vi khuẩn R. solanacearum trên các cây ký ch ủ bằng phương pháp sát thương rễ 63 5. Kết luận và ñề nghị 68 5.1. Kết luận 68 5.2. ðề nghị 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 PHỤ LỤC 76 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… 6 DANH MỤC NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT Ch ữ viết tắt Giải nghĩa B. polymixa Bacillus polymixa BVTV Bảo vệ thực vật ctv Cộng tác viên CC1 Cà chua - ðông Anh, Hà Nội CC2 Cà chua – Kỳ Sơn, Hoà Bình CC3 Cà chua – Gia Viễn, Ninh Bình CC4 Cà chua – Trâu Quỳ, Gia Lâm, Hà Nội Cell Cellobiose Chưa xñ Chưa xác ñịnh CP Cà pháo – Hưng Hà, Thái Bình DNA Deoxiribonucleotide acid Dul Dulcitol KT1 Khoai tây – Tân Lạc, Hoà Bình KT2 Khoai tây – Thành phố Lạng Sơn KT3 Khoai tây – Lộc Bình, Lạng Sơn L Lạc – Ba Vì, Hà Tây Lac Lactose Mal Maltose Man Mannitol Mð Mướp ñắng – Kim Bôi, Hoà Bình O1 ớt - Thuận Thành, Bắc Ninh PCR Polymerase Chain Reaction P. fluorescens Pseudomonas fluorescens Sor Sorbitol TL Thuốc lá - Ba Vì, Hà Tây TZC Triphenyl Tetrazolium Chloride SPA Sucrose Pepton Agar Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… 7 1. MỞ ðẦU Phòng ch ống dịch hại trên cây trồng nông nghiệp ñã và ñang là nhân tố quan tr ọng có ý nghĩa quyết ñịnh trong việc mở rộng diện tích, thâm canh tăng v ụ, tăng năng suất và hiệu quả sản xuất nông nghiệp. ðối với cây trồng cạn, việc phòng ch ống dịch hại, nhất là bệnh hại là một trong các yếu tố quan trọng ñể ổn ñịnh sản xuất, năng suất, ñặc biệt là tăng năng suất cây trồng. Trên một số cây tr ồng cạn, bệnh héo xanh vi khuẩn là một trong những bệnh hại nghiêm trọng làm gi ảm năng suất, chất lượng, ñồng thời cũng là nhân tố hạn chế việc mở rộng s ản xuất ñối với những cây trồng có giá trị kinh tế như cà chua, khoai tây, thuốc lá, l ạc, . B ệnh héo xanh vi khuẩn nguyên nhân là do vi khuẩn Ralstonia solanacearum Smith. (R. solanacearum) gây ra, là m ột trong năm loại bệnh hại cây tr ồng thuộc ñối tượng quan tâm nhất trong chương trình phòng trừ tổng hợp c ủa FAO. Bệnh ảnh hưởng trực tiếp tới sức cạnh tranh của mặt hàng rau quả tươi trên th ị trường quốc tế và khu vực. Rau quả tươi sản xuất từ những vùng bị nhi ễm R. solanacearum sẽ không có triển vọng xuất khẩu sang thị trường châu Âu c ũng như thị trường khu vực châu Á Thái Bình Dương. Bệnh héo xanh vi khu ẩn do vi khuẩn R. solanacearum gây ra có nguồn gốc từ ñất gây hại rất phổ bi ến và nghiêm trọng ở vùng nhiệt ñới và cận nhiệt ñới. Bệnh khó phòng chống do vi khu ẩn có khả năng tồn tại lâu dài trong ñất, trong cơ thể ký chủ thực vật nh ư thân, hạt giống, củ giống, tàn dư thực vật, . Ngoài ra, vi khu ẩn R. solanacearum có phổ ký chủ rất rộng: gây hại trên 44 h ọ thực vật, bao gồm hơn 200 loài cây [22], trong ñó ñáng chú ý nhất là các cây có ý ngh ĩa kinh tế cao như cà chua, khoai tây, thuốc lá, ớt, cà, lạc, vừng, hồ tiêu, ñậu tương, dâu tằm, chuối, . Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… 8 Ở nước ta, với ñiều kiện khí hậu nhiệt ñới gió mùa, nóng ẩm, mưa nhiều r ất thích hợp cho sự phát triển của bệnh héo xanh vi khuẩn. Trong thực tế, bệnh ñã phát triển và gây hại nghiêm trọng ở nhiều vùng trồng cà chua, khoai tây, thu ốc lá, lạc, cà, . [4]. Trong th ời gian tới theo các nhà khoa học dự báo, cùng với sự thay ñổi khí h ậu toàn cầu, bệnh héo xanh vi khuẩn sẽ ngày càng gây hại nghiêm trọng hơn trong s ản xuất, các biện pháp hoá học thì ngày càng tỏ ra kém hiệu quả ñối với b ệnh này. Do thi ếu kiến thức, có nơi, có lúc, nông dân dùng các loại thuốc hoá học ñể phòng chống bệnh do R. solanacearum gây ra. Tuy nhiên, việc phòng chống không nh ững không ñạt hiệu quả như mong muốn mà còn gây ô nhiễm nông sản, môi tr ường và tác hại tới sức khoẻ con người. Thực tế mấy năm qua cho thấy m ặc dù bệnh héo xanh vi khuẩn ñã ñược nghiên cứu nhiều và ñã ñạt ñược một số k ết quả nhất ñịnh, xong việc áp dụng chúng vào sản xuất trên ñồng ruộng chưa ñem lại nhiều ý nghĩa thiết thực. ðể góp phần khắc phục những trở ngại cho sản xuất do bệnh héo xanh vi khu ẩn, cần thiết phải có những nghiên cứu về bệnh héo xanh vi khuẩn, qua ñó ñể góp ph ần ổn ñịnh năng suất, ñảm bảo hiệu quả và thúc ñẩy sản xuất nông nghiệp. Trên c ơ sở ñòi hỏi bức xúc của thực tế sản xuất. Chúng tôi ñã tiến hành thực hiện ñề tài: “Nghiên c ứu loài vi khuẩn Ralstonia solanacearum Smith gây hại trên một số cây tr ồng cạn tại vùng Hà Nội và phụ cận vụ hè thu 2007 và vụ xuân hè 2008”. 1.1. M ục ñích của ñề tài Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… 9 - ðiều tra, ñánh giá mức ñộ phổ biến của bệnh héo xanh vi khuẩn do vi khu ẩn R. solanacearum Smith gây hại trên một số cây trồng cạn ở vùng Hà Nội và ph ụ cận vụ hè thu 2007 và vụ xuân hè 2008. - Nghiên c ứu một số ñặc ñiểm sinh học của loài vi khuẩn R. solanacearum Smith gây h ại trên một số cây trồng cạn ở vùng Hà Nội và phụ cận. 1.2. Yêu c ầu của ñề tài - ðánh giá ñược tình hình bệnh héo xanh vi khuẩn trên một số cây trồng c ạn tại vùng Hà Nội và phụ cận vụ hè thu 2007 và vụ xuân hè 2008. - Nghiên c ứu một số ñặc ñiểm sinh học của loài vi khuẩn R. solanacearum Smith gây h ại trên một số cây trồng. 1.3. ðối tượng và phạm vi nghiên cứu - ðối tượng nghiên cứu: ñối tượng gây bệnh héo xanh vi khuẩn trên cà chua, l ạc, thuốc lá, ớt, cà pháo, khoai tây, mướp ñắng tại vùng Hà Nội và phụ c ận. - Ph ạm vi nghiên cứu: ñiều tra, ñánh giá mức ñộ phổ biến của bệnh héo xanh vi khu ẩn do vi khuẩn R. solanacearum Smith gây hại trên một số cây trồng c ạn ở vùng Hà Nội và phụ cận vụ hè thu 2007 và vụ xuân hè 2008. - Nghiên c ứu một số ñặc ñiểm sinh học của loài vi khuẩn R. solanacearum Smith gây h ại trên một số cây trồng cạn ở vùng Hà Nội và phụ cận. 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Nh ững nghiên cứu ngoài nước 2.1.1. L ịch sử nghiên cứu bệnh héo xanh vi khuẩn Ralstonia solanacearum B ệnh héo xanh vi khuẩn là một trong những bệnh hại cây trồng quan trọng nh ất trên thế giới. Bệnh gây ra bởi nguyên nhân là vi khuẩn Pseudomonas solanacearum (P. solanacearum), gây h ại trên một số cây trồng vùng nhiệt ñới, Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… 10 cận nhiệt ñới và một số vùng có nhiệt ñộ ấm trên thế giới, là loại bệnh hại chính trên nhi ều loài cây trồng quan trọng [22]. Vi khu ẩn Ralstonia solanacearum Smith (trước ñây là P. solanacearum), gây nên b ệnh héo xanh vi khuẩn. Thuộc lớp Betaproteobacteria, bộ Burkholderiales, h ọ Ralstoniaceae [16] . Bệnh gây héo trên 200 loài cây, trong ñó có những loài cây trồng quan trọng như lạc, khoai tây, cà chua, thuốc lá, chu ối, . mặc dù bệnh héo xanh vi khuẩn chủ yếu gây hại ở các vùng nhiệt ñới, c ận nhiệt ñới nhưng chúng cũng là mối nguy hiểm trên một số cây trồng của vùng có khí h ậu lạnh hơn ñặc biệt là khoai tây [18 ]. Loài vi khu ẩn R. solanacearum, không phải là một ñơn vi khuẩn ñồng d ạng về sinh học hay phạm vi ký chủ, mà là một nhóm các dòng vi khuẩn biến th ể phức tạp, vi khuẩn rất dễ biến dị, phân hoá thành nhiều chủng, thể hiện qua các race, biovar, biotype, . khác nhau v ề tính chuyên hoá cây ký chủ, sự phân bố ñịa lý, tính ñộc cũng như các ñặc tính sinh lý, sinh hoá. Buddenhagen và ctv (1962) (d ẫn theo [16]), ñã xác ñịnh vi khuẩn R. solanacearum làm 3 chủng sinh lý chính (race). Race 1: gây h ại trên các cây thuốc lá, cà chua, khoai tây, cà, chuối lưỡng b ội, một số cây cỏ dại và các cây thuộc họ cà khác, nhiệt ñộ thích hợp cho chúng phát tri ển là từ 35- 37 0 C. Race 2: ch ủ yếu gây bệnh trên chuối tam bội (nguyên nhân gây nên bệnh Moko trên chu ối) và loài Heliconia spp., nhiệt ñộ thích hợp cho chúng phát triển là t ừ 35-37 0 C. Race 3: gây h ại chủ yếu trên khoai tây và cà chua, nhóm này có ñộc tính cao ñối với các cây thuộc họ cà, nhiệt ñộ thích hợp cho chúng phát triển là 27 0 C, . do vi khuẩn R. solanacearum Smith gây hại trên một số cây trồng c ạn ở vùng Hà Nội và phụ cận vụ hè thu 2007 và vụ xuân hè 2008. - Nghiên c ứu một số ñặc. khuẩn trên một số cây trồng c ạn tại vùng Hà Nội và phụ cận vụ hè thu 2007 và vụ xuân hè 2008. - Nghiên c ứu một số ñặc ñiểm sinh học của loài vi khuẩn R. solanacearum
