BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - NGUYỄN THỊ DUYÊN TUYẾN TRÙNG KÝ SINH GÂY HẠI TRÊN CÀ RỐT Ở VIỆT NAM VÀ THỬ NGHIỆM BIỆN PHÁP SINH HỌC TRONG PHÒNG TRỪ CHÚNG Chuyên ngành: Tuyến trùng học Mã số: Thí điểm LUẬN ÁN TIẾN SỸ SINH HỌC Hà Nội – 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - NGUYỄN THỊ DUYÊN TUYẾN TRÙNG KÝ SINH GÂY HẠI TRÊN CÀ RỐT Ở VIỆT NAM VÀ THỬ NGHIỆM BIỆN PHÁP SINH HỌC TRONG PHÒNG TRỪ CHÚNG Chuyên ngành: Tuyến trùng học Mã số: Thí điểm LUẬN ÁN TIẾN SỸ SINH HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS Nguyễn Ngọc Châu TS Trịnh Quang Pháp Hà Nội – 2018 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án “TUYẾN TRÙNG KÝ SINH GÂY HẠI TRÊN CÀ RỐT Ở VIỆT NAM VÀ THỬ NGHIỆM BIỆN PHÁP SINH HỌC TRONG PHỊNG TRỪ CHÚNG” cơng trình nghiên cứu thân tơi thực Các trích dẫn tham khảo Luận án theo nguồn công bố đầy đủ, rõ ràng Số liệu, kết nêu Luận án trung thực chưa công bố công bố báo khoa học mà tác giả tác giả đồng tác giả Tác giả luận án NCS Nguyễn Thị Duyên ii LỜI CẢM ƠN Để hồn thành luận án trước tiên, tơi xin gửi lời cảm ơn đặc biệt tới PGS.TS Nguyễn Ngọc Châu TS Trịnh Quang Pháp tận tình hướng dẫn giúp đỡ suốt thời gian tơi thực hồn thành luận án Tơi xin gửi lời cảm ơn TS Vũ Thị Thanh Tâm, TS Nguyễn Thị Ánh Dương, ThS Lê Thị Mai Linh, ThS Nguyễn Hữu Tiền - Viện Sinh thái Tài nguyên sinh vật, PGS.TS Nguyễn Phương Nhuệ - Viện Công nghệ sinh học TS Phạm Thị Hòa - Chi cục Bảo vệ thực vật tỉnh Lâm Đồng hỗ trợ tơi q trình hồn thiện luận án Tơi xin trân trọng cảm ơn ban lãnh đạo Viện Sinh thái Tài nguyên Sinh vật, phòng Tuyến trùng học, phòng Hệ thống học phân tử Di truyền bảo tồn, Học viện Khoa học Công nghệ đồng nghiệp, thầy cô Viện Sinh thái Tài nguyên Sinh vật tạo điều kiện thuận lợi cho học tập, nghiên cứu hoàn thành luận án Xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình, bạn bè động viên giúp đỡ tơi q trình thực luận án Tôi xin trân trọng cảm ơn Viện sinh thái Tài nguyên sinh vật (IEBR) đề tài mã số: IEBR.ĐT/04/16-17 Quỹ Phát triển khoa học công nghệ Quốc gia đề tài mã số: 106.12-2012.84 hỗ trợ kinh phí để tơi thực nội dung nghiên cứu Một lần nữa, xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, Ngày tháng năm 2019 Nghiên cứu sinh Nguyễn Thị Duyên iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC BẢNG vi DANH MỤC HÌNH viii MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN 1.1.Cây cà rốt 1.1.1 Nguồn gốc, phân loại, giá trị đặc điểm sinh trưởng phát triển 1.1.2 Tình hình sản xuất cà rốt giới 1.1.3 Tình hình sản xuất cà rốt Việt Nam 1.2 Tình hình nghiên cứu tuyến trùng ký sinh gây hại cà rốt giới 1.2.1 Các nhóm tuyến trùng ký sinh quan trọng cà rốt 1.2.2 Phân loại hình thái phân tử tuyến trùng thực vật 13 1.2.3 Khả phòng trừ sinh học tuyến trùng thực vật nấm đối kháng 17 1.3 Tình hình nghiên cứu tuyến trùng thực vật Việt Nam 22 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, ĐỊA ĐIỂM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26 2.1 Đối tượng, địa điểm thời gian nghiên cứu 26 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 26 2.1.2 Vật liệu nghiên cứu 26 2.1.3 Địa điểm thời gian nghiên cứu 26 2.2 Phương pháp nghiên cứu 27 2.2.1 Phương pháp điều tra, thu mẫu tuyến trùng 27 2.2.2 Phương pháp tách lọc tuyến trùng từ đất mô thực vật 27 2.2.3 Phương pháp nhân nuôi tuyến trùng Meloidogyne spp Pratylenchus spp 28 2.2.4 Phương pháp xử lý, làm làm tiêu tuyến trùng 29 2.2.5 Phương pháp chuẩn bị mẫu chụp ảnh KHV điện tử quét 30 2.2.6 Các số đo hình thái phân loại tuyến trùng 30 2.2.7 Phương pháp phân tích phân tử tuyến trùng 32 2.2.8 Phương pháp thử nghiệm đánh giá hiệu lực phòng trừ tuyến trùng nấm 33 2.2.9 Phân tích số liệu 34 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 35 3.1 Thành phần loài tuyến trùng ký sinh cà rốt Việt Nam 35 iv 3.2 Đặc điểm hình thái phân tử loài tuyến trùng ký sinh cà rốt 39 3.2.1 Giống Tylenchorhynchus Cobb, 1913 39 3.2.2 Giống Helicotylenchus Steiner, 1945 47 3.2.3 Giống Hoplolaimus Von Daday, 1905 53 3.2.4 Giống Rotylenchulus Linford & Oliveira, 1940 56 3.2.5 Giống Hemicriconemoides Chitwood & Birchfield, 1957 61 3.2.6 Giống Mesocriconema Andrássy, 1965 66 3.2.7 Giống Hemicaloosia Ray & Das, 1978 70 3.2.8 Giống Xiphinema Cobb, 1913 74 3.2.9 Giống Meloidogyne Goeldi, 1892 76 3.2.10 Giống Pratylenchus Filipjev, 1936 94 3.3 Các nhóm tuyến trùng kí sinh quan trọng cà rốt Việt Nam 131 3.3.1 Phương thức gây hại tuyến trùng ký sinh cà rốt 131 3.3.2 Triệu chứng gây hại 132 3.3.3 Mật độ tần suất xuất giống tuyến trùng kí sinh cà rốt 136 3.4 Ảnh hưởng loài nấm đối kháng đến tuyến trùng M incognita P penetrans 143 3.4.1 Ảnh hưởng dịch bào tử nấm Paecilomyces sp đến tuyến trùng M incognita P penetrans 143 3.4.2 Ảnh hưởng dịch nhân nuôi nấm L squarrosulus đến tuyến trùng M incognita P penetrans 148 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 154 4.1 Kết luận 154 4.2 Kiến nghị 155 TÀI LIỆU THAM KHẢO 156 PHỤ LỤC 180 PHỤ LỤC I: 180 PHỤ LỤC II 181 PHỤ LỤC III 182 v DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT CDA: Phân tích thống kê dựa phân tích khác biệt chuẩn (Canonical Discriminant Analysis) CT: Công thức DNA: Axit đê ôxi ribonucleic ĐC: Đối chứng IEBR: Viện Sinh thái Tài nguyên sinh vật KHV: Kính hiển vi ML: Maximum Likelihood PL: Phụ lục SEM: Hiển vi điện tử quét vi DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1 Thành phần loài tuyến trùng ký sinh cà rốt vùng điều tra 35 Bảng 3.2 Số đo loài T annulatus ký sinh cà rốt so với quần thể khác 41 Bảng 3.3 Số đo loài T mashhoodi ký sinh cà rốt so với quần thể khác 44 Bảng 3.4 Số đo loài H dihystera ký sinh cà rốt so với quần thể khác 48 Bảng 3.5 Số đo loài H indicus ký sinh cà rốt so với quần thể khác 51 Bảng 3.6 Số đo loài H chambus ký sinh cà rốt so với quần thể khác 54 Bảng 3.7 Số đo chưa trưởng thành loài R reniformis ký sinh cà rốt so với quần thể khác 57 Bảng 3.8 Số đo đực chưa trưởng thành loài R reniformis ký sinh cà rốt so với quần thể khác 58 Bảng 3.9 Số đo loài H strictathecatus ký sinh cà rốt so với quần thể khác 62 Bảng 3.10 Số đo loài M sphaerocephalum ký sinh cà rốt so với quần thể khác 67 Bảng 3.11: Số đo loài Hemicaloosia sp ký sinh cà rốt 71 Bảng 3.12 Số đo loài X brevicolle ký sinh cà rốt so với quần thể khác 75 Bảng 3.13 Số đo ấu trùng loài M incognita ký sinh cà rốt so với quần thể khác 78 Bảng 3.14 Số đo đực loài M incognita ký sinh cà rốt so với quần thể khác 79 Bảng 3.15 Số đo loài M incognita ký sinh cà rốt so với quần thể khác 81 Bảng 3.16 Số đo loài M arenaria ký sinh cà rốt so với quần thể khác 86 Bảng 3.17 Số đo loài M graminicola ký sinh cà rốt so với quần thể khác 90 Bảng 3.18 Số đo loài P coffeae ký sinh cà rốt so với quần thể khác 96 Bảng 3.19 Số đo loài P penetrans ký sinh cà rốt so với quần thể khác 102 vii Bảng 3.20 Số đo loài P thornei ký sinh cà rốt so với quần thể khác 105 Bảng 3.21 Số đo loài P zeae ký sinh cà rốt so với quần thể khác 108 Bảng 3.22 Số đo loài P haiduongensis ký sinh cà rốt 112 Bảng 3.23 Số đo loài Pratylenchus sp ký sinh cà rốt 116 Bảng 3.24 Số đo đực loài Pratylenchus sp ký sinh cà rốt 111 Bảng 3.25 Số đo loài Pratylenchus sp ký sinh cà rốt 122 Bảng 3.26 Các số hình thái lượng sử dụng phân tích thống kê dựa phân tích khác biệt chuẩn 126 Bảng 3.27 Tỷ lệ cà rốt bị dấu hiệu gây hại tuyến trùng 134 Bảng 3.28 Mật độ tần suất xuất (%) giống tuyến trùng ký sinh cà rốt vùng điều tra 137 Bảng 3.29 Ảnh hưởng nấm Paecilomyces sp.đến tỷ lệ (%) nở trứng tuyến trùng M incognita 144 Bảng 3.30 Tỷ lệ (%) ấu trùng M incognita chết nấm Paecilomyces sp 145 Bảng 3.31 Tỷ lệ (%) tuyến trùng P penetrans chết nấm Paecilomyces sp 146 Bảng 3.32 Ảnh hưởng nấm L squarrosulus đến tỷ lệ (%) nở trứng tuyến trùng M incognita 149 Bảng 3.33 Tỷ lệ (%) ấu trùng M incognita chết nấm L squarrosulus 150 Bảng 3.34 Tỷ lệ (%) tuyến trùng P penetrans chết nấm L squarrosulus 151 viii DANH MỤC HÌNH Hình 3.1 Ảnh chụp KHV loài T annulatus ký sinh cà rốt 42 Hình 3.2 Ảnh chụp KHV loài T mashhoodi ký sinh cà rốt 45 Hình 3.3 Đặc điểm sai khác loài T annulatus T mashhoodi ký sinh cà rốt 46 Hình 3.4 Ảnh chụp KHV lồi H dihystera ký sinh cà rốt 49 Hình 3.5 Ảnh chụp KHV lồi H indicus ký sinh cà rốt 52 Hình 3.6 Đặc điểm sai khác loài H dihystera H indicus ký sinh cà rốt 53 Hình 3.7 Ảnh chụp KHV lồi H chambus ký sinh cà rốt 55 Hình 3.8 Ảnh chụp KHV trưởng thành non loài R reniformis ký sinh cà rốt 60 Hình 3.9 Ảnh chụp KHV loài H strictathecatus ký sinh cà rốt 63 Hình 3.10 Cây phát sinh chủng loại dạng ML(mơ hình TN93+G) dựa vùng gen D2D3 loài Hemicriconemoides spp 65 Hình 3.11 Ảnh chụp KHV loài M sphaerocephalum ký sinh cà rốt 68 Hình 3.12 Cây phát sinh chủng loại dạng ML (mơ hình TN93+G) dựa vùng gen D2D3 loài Mesocriconema spp 70 Hình 3.13: Ảnh chụp KHV loài Hemicaloosia sp ký sinh cà rốt 73 Hình 3.14 Ảnh chụp KHV lồi X brevicolle ký sinh cà rốt 76 Hình 3.15 Ảnh chụp KHV lồi M incognita ký sinh cà rốt 83 Hình 3.16 Ảnh chụp KHV loài M arenaria ký sinh cà rốt 88 Hình 3.17 Ảnh chụp KHV loài M graminicola ký sinh cà rốt 91 Hình 3.18 Đặc điểm sai khác ba loài tuyến trùng Meloidogyne spp ký sinh cà rốt 92 Hình 3.19 Cây phát sinh chủng loại dạng ML (mơ hình HKY+G) dựa vùng gen D2D3 lồi Meloidogyne spp 94 Hình 3.20 Ảnh chụp KHV lồi P coffeae ký sinh cà rốt 98 Hình 3.21 Đa dạng cấu trúc loài P coffeae ký sinh cà rốt 99 Hình 3.22 Ảnh chụp KHV lồi P penetrans ký sinh cà rốt 104 Hình 3.23 Ảnh chụp KHV lồi P thornei ký sinh cà rốt 106 Hình 3.24 Ảnh chụp KHV lồi P zeae ký sinh cà rốt 110