Đang tải... (xem toàn văn)
Khảo sát tình hình gây hại, đặc điểm sinh học và hóa chất tín hiệu trong quản lý sâu kéo màng, Hellula undalis (Lepidoptera Crambidae) hại cải tại Đồng bằng sông Cửu LongKhảo sát tình hình gây hại, đặc điểm sinh học và hóa chất tín hiệu trong quản lý sâu kéo màng, Hellula undalis (Lepidoptera Crambidae) hại cải tại Đồng bằng sông Cửu LongKhảo sát tình hình gây hại, đặc điểm sinh học và hóa chất tín hiệu trong quản lý sâu kéo màng, Hellula undalis (Lepidoptera Crambidae) hại cải tại Đồng bằng sông Cửu LongKhảo sát tình hình gây hại, đặc điểm sinh học và hóa chất tín hiệu trong quản lý sâu kéo màng, Hellula undalis (Lepidoptera Crambidae) hại cải tại Đồng bằng sông Cửu LongKhảo sát tình hình gây hại, đặc điểm sinh học và hóa chất tín hiệu trong quản lý sâu kéo màng, Hellula undalis (Lepidoptera Crambidae) hại cải tại Đồng bằng sông Cửu LongKhảo sát tình hình gây hại, đặc điểm sinh học và hóa chất tín hiệu trong quản lý sâu kéo màng, Hellula undalis (Lepidoptera Crambidae) hại cải tại Đồng bằng sông Cửu LongKhảo sát tình hình gây hại, đặc điểm sinh học và hóa chất tín hiệu trong quản lý sâu kéo màng, Hellula undalis (Lepidoptera Crambidae) hại cải tại Đồng bằng sông Cửu LongKhảo sát tình hình gây hại, đặc điểm sinh học và hóa chất tín hiệu trong quản lý sâu kéo màng, Hellula undalis (Lepidoptera Crambidae) hại cải tại Đồng bằng sông Cửu Long
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ TRẦN THANH THY KHẢO SÁT TÌNH HÌNH GÂY HẠI, ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC VÀ HĨA CHẤT TÍN HIỆU TRONG QUẢN LÝ SÂU KÉO MÀNG, Hellula undalis (Lepidoptera: Crambidae) HẠI CẢI TẠI ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC CHUYÊN NGÀNH BẢO VỆ THỰC VẬT Mã ngành: 62 01 12 CẦN THƠ, 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ TRẦN THANH THY KHẢO SÁT TÌNH HÌNH GÂY HẠI, ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC VÀ HĨA CHẤT TÍN HIỆU TRONG QUẢN LÝ SÂU KÉO MÀNG, Hellula undalis (Lepidoptera: Crambidae) HẠI CẢI TẠI ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC CHUYÊN NGÀNH BẢO VỆ THỰC VẬT Mã ngành: 62 01 12 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN TS NGUYỄN LỘC HIỀN PGS TS LÊ VĂN VÀNG CẦN THƠ, 2019 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết luận án “Khảo sát tình hình gây hại, đặc điểm sinh học hóa chất tín hiệu quản lý sâu kéo màng, Hellula undalis (Lepidoptera: Crambidae) hại cải Đồng sông Cửu Long” hoàn thành dựa kết nghiên cứu với hướng dẫn TS Nguyễn Lộc Hiền PGS TS Lê Văn Vàng Các số liệu, kết nghiên cứu trình bày luận án trung thực chưa sử dụng cho luận án cấp khác Người hướng dẫn khoa học Tác giả luận án TS NGUYỄN LỘC HIỀN Trần Thanh Thy PGS TS LÊ VĂN VÀNG i L Ờ I CẢ M T Ạ Để hoàn thành luận án tiến sĩ này, kết nghiên cứu khoa học thực nhiều năm (2014-2018), nhờ nỗ lực thân với giúp đỡ quý Thầy Cô, đồng nghiệp, học viên cao học, sinh viên trình thực luận văn, với quan hợp tác nông dân trồng rau cải tham gia thực thí nghiệm ngồi đồng, trước hết cho phép tơi bày tỏ lòng kính trọng biết ơn sâu sắc tới Thầy TS Nguyễn Lộc Hiền PGS.TS Lê Văn Vàng tận tình hướng dẫn, động viên lúc gặp khó khăn tạo điều kiện tốt cho tơi suốt q trình thực cơng trình nghiên cứu Tôi xin gửi lời cảm ơn tới Ban chủ nhiệm, đặc biệt quý Thầy, Cô anh chị Bộ môn Bảo vệ Thực vật môn Di truyền chọn giống trồng - Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng Thầy Cô Trường Đại học Cần Thơ, người dạy giúp đỡ cho suốt trình học tập, thực đề tài hướng dẫn chun đề chương trình NCS Tơi xin trân trọng cảm ơn Ban Giám Hiệu trường Đại học Cửu Long anh chị em đồng nghiệp tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành luận án Tôi xin thành thật cảm ơn Thầy PGS.TS Nguyễn Văn Huỳnh-Hội côn trùng học Việt Nam, PGS.TS Trần Văn Hai, PGS.TS Trần Thị Thu Thủy, Thầy Lăng Cảnh Phú–Bộ môn Bảo vệ Thực vật -Trường Đại học Cần Thơ nhiệt tình giúp đỡ, tạo điều kiện động viên suốt thời gian thực luận án Tôi xin chân thành cảm ơn bạn Châu Nguyễn Quốc Khánh, Dương Kiều Hạnh, Triệu Phương Linh, Xuân Mai, Văn Quốc Giang, Duy, Xuyến, Hậu, em sinh viên ngành Nông học Công nghệ sinh học khóa 12, 13, 14, 15 trường Đại học Cửu Long em lớp BVTV khóa 40 trường Đại học Cần Thơ phối hợp làm luận văn tốt nghiệp đại học có liên quan đến nội dung luận án, bạn khóa nghiên cứu sinh giúp đỡ động viên suốt thời gian thực đề tài Cuối cùng, xin dâng lên Ba, Má sinh thành nuôi dưỡng con, anh/chị cháu giúp đỡ tạo điều kiện cho xin chia sẻ niềm vui đến đại gia đình thương u ln ủng hộ tơi suốt thời gian thực luận án Nghiên cứu sinh TRẦN THANH THY ii TÓM TẮT Sâu kéo màng (Hellula undalis) đối tượng gây hại quan trọng rau cải Đồng sông Cửu Long (ĐBSCL) Nhằm tạo sở cho việc ứng dụng pheromone giới tính hóa chất tín hiệu lên trùng việc xây dựng chiến lược quản lý bền vững hiệu sâu kéo màng, đề tài “Khảo sát tình hình gây hại, đặc điểm sinh học hóa chất tín hiệu quản lý sâu kéo màng, Hellula undalis (Lepidoptera: Crambidae) hại cải Đồng sông Cửu Long” thực từ năm 2014 đến năm 2018 Kết nghiên cứu đạt sau: - Tất hộ nông dân vấn canh tác cải xanh, cải ngọt, xà lách xoong cải củ bị H undalis gây hại (100%), cải tùa xại, cải bông, cải bắp, cải bẹ dún, cải thìa bị gây hại thấp (71,40 - 91,70%) Chúng gây hại đọt chủ yếu (71,88%), gây hại mạnh vào 12 ngày sau gieo (NSKG) gây hại nặng mùa nắng Khi hỏi sâu kéo màng có 33,9% nơng hộ hiểu biết đặc điểm hình thái, thời điể m mùa vụ gây hại, lại 66% nơng hộ hiểu biết ít, đặc biệt có 17% khơng biết đặc điểm hình thái, thời điểm mùa vụ gây hại loài sâu - Khảo sát đồng ruộng cho thấy, H undalis gây hại mức độ phổ biến (++, 25-50%) với tần suất xuất 5/5 lần khảo sát suốt vụ rau cải H undalis gây hại cải ngày tuổi lúc gần thu hoạch (30 ngày tuổi) Giai đoạn đầu (6 NSKG), chúng gây hại thấp, tăng dần gây hại mạnh vào lúc 18 NSKG, sau giảm dần lúc gần thu hoạch (30 NSKG) Cải tùa xại, xà lách xoong, cải xanh cải bị sâu kéo màng gây hại với tỷ lệ cao cải bẹ dún, cải thìa cải củ loại cải khảo sát - Giống cải nhiệt độ môi trường ảnh hưởng lên thời gian phát triển H undalis Giữa loại cải khảo sát, vòng đời H undalis ngắn (17,54 ngày) nuôi đọt non cải xanh, ấu trùng nuôi đọt non cải bó xơi khơng thể sống đến hết tuổi Mặt khác, khoảng nhiệt độ từ 16oC - 25oC, thời gian tất giai đoạn phát triển H undalis giống cải xanh dài điều kiện nhiệt độ môi trường giảm (vòng đời dài 61,25 ngày 16oC, 32,17 ngày 20oC 25,14 ngày 25oC) Sau hệ nhân ni H undalis điều kiện phòng thí nghiệ m (30,460C - 31,020C), ngài H undalis có khả phát triển quần thể cao nuôi cải xanh, t ỷ lệ gia tăng quần thể H undalis cao (r = 0,56- 0,57), hệ số nhân hệ lớn (R0 = 31,12 - 38,73) - Phân tích mối quan hệ di truyền 13 mẫu sâu H undalis thu thập từ 13 tỉnh thuộc ĐBSCL dựa vào phương pháp UPGMA quần thể H undalis nghiên cứu có đa dạng kiểu gen cao với hệ số tương đồng trung bình 0,65 Mười ba mẫu H undalis nghiên cứu chia thành nhóm chính, phần lớn H undalis thu ký chủ xếp nhóm Kết cho thấy đặc điểm di truyền quần thể H undalis ĐBSCL khác cho thấy đa dạng di truyền chịu ảnh hưởng ký chủ iii - Bằng kỹ thuật phân tích GC-EAD GC-MS từ ngài H undalis chưa bắt cặp cho thành phần hóa học pheromone giới tính bao gồm thành phần hợp chất E11,E13-16:Ald; E11,E13-16:OH; Z11-14:Oac Z1116:Ald Hợp chất E11,E13-16:OH E11,E13-16:Ald tổng hợp thành công đường tổng hợp thông qua phản ứng Wittig Đánh giá khả hấp dẫn mồi pheromone giới tính tổng hợp H undalis điều kiện đồng cho thấy mồi tổng hợp từ thành phần pheromone giới tính hấp dẫn thấp ngài đực H undalis so với hấp dẫn hai ngài H undalis chưa bắp cặp Tuy nhiên, thêm hợp chất (3Z, 6Z, 9Z) 3,6,9-tricosatriene (Z3, Z6, Z9-23: H) vào mồi pheromone tăng đáng kể sức hấp dẫn ngài đực H undalis - Hóa chất tín hiệu, tinh dầu sả hay tỏi phóng thích từ túi plastic quay kéo chứa miếng thấm (~ cm2) ml tinh dầu sả hay tỏi cho thấy có hiệu quấy rối đẻ trứng ngài H undalis ký chủ, làm giảm thiệt hại đối tượng gây hại Kết ứng dụng đồng cho thấy, hiệu quản lý ngài H undalis tinh dầu sả tỏi 92% 87%, quản lý thuốc bảo vệ thực vật 66% Từ khóa: Hóa chất tín hiệu, pheromone giới tính, quản lý tổng hợp, sâu kéo màng iv SUMMARY The cabbage webworm (Hellula undalis) is one of the most serious insect pests of cruciferous vegetables (Brassicaceae family) in the Mekong Delta of Vietnam In order to supply information as well as establish methods for sustainable management of H undalis the thesis “Study on damage situation, biological characteristics and semiochemicals for management of Hellula undalis (Lepidoptera: Crambidae) damaging cruciferous vegetables in the Mekong Delta of Vietnam” had been conducted from 2014 to 2018 The results are as follows: - All interviewed households growing Brassica integrifolia, B juncea, Nasturtium officinale L and Raphanus sativus L said that their fields were attacked by H undalis larvae These percentages for B campetrus, B oleracea var botrytis, B oleracea var capitata, B pekinensis and B campetrus chinensis growers were varying from 71.4 – 91.7% The damage was more heavier in dry season with the major attack happened on the plant shoots at 12 days after planting (DAP) (71.88%) When asked about the webworm, only 33.9% of farmers were knowledgeable about morphological characteristics, time and seasons of damage while the remaining 66% of farmers knew little, especially the other 17% did not know about the pest - Field investigation indicated that the damage of H undalis was at popular level (++, 25-50%) with 5/5 appearance frequency The damage presented from DAP to nearly harvested (30 DAP) with strong damage at 18 DAP Amongst investigated crucfiferous fields, the damge of H undalis on B campetrus, Nasturtium officinale L., B integrifolia, B juncea fileds were higer than B oleraceae var sabauda, B sinensis L., Raphanus satius L fields - Host plant and temperature were affected on the life cycle of H undalis Amongst the investigated diets, the life cycle of H undalis was shortest (17.54 days) when their larvae were fed with B integrifolia leaves, while all the larvae fed with S oleracea leaves died at the second instars On the other hand, in a range from 16oC - 25oC, development times of all stages of H undalis were lengthened when temperature decreased (the life cycles were 61.25 days at 16oC, 32.17 days at 20oC and 25.14 days at 25oC) H undalis was highly able to develop its population in laboratory conditions (30,46 0C 31,020C) feeding with green mustard leaves By mass rearing with three consecutive generations, the population growth rates and multipliable index of a generation of H undalis were r = 0.56 – 0.57 and R0 = 31.12 – 38.73, respectively - Result of analysis of the genetic relationship between H undalis larval strains collected from 13 provinces in the Mekong Delta showed high diversity with the extensive average genetic diversity was 0.65 and grouped into four main clusters Interestingly, the genetic diversity of H undalis was more associated with host plant rather than geometrical distribution - GC-EAD and GC-MS analyses of virgin female tip abdominal extracts and synthetic standards identified the sex pheromone of H undalis conating four components, namely, (Z)-11-tetradecenyl acetate (Z11-14:OAc), (Z)-11-hexadenal (Z11-16:Ald), (11E,13E)-11,13-hexadecadienal (E11,E13- v 16:Ald) and (11E,13E)-11,13-hexadecadien-1-ol (E11,E13-16:OH) By using the synthetic route with Wittig reaction as key step synthesized successfully the E11,E13-16:OH and E11,E13-16:Ald compounds In field examinations, lures prepared form synthetic pheromone components attracted weakly to H undalis males as compared with that of the attraction of two virgin females However, when added (3Z,6Z,9Z)-3,6,9-tricosatriene (Z3,Z6,Z9-23:H) as a minor component into the lure increased significantly the attraction - Volatiles emitted from plastic bags containing a cotton wool piece (~ 2 cm ) and ml of essential lemon grass oil or garlic oil showed efficacy in disrupting the host finding behavior of H undalis females, from which reduced significantly the damage In field examination, the damage reduction effectiveness of essential lemon grass oil and garlic oil treatments were 92% and 87%, repectively, while this percentage of conventional insecticide treatment was 66% Key words: Hellula undalis, integrated pest management, semiochemicals, sex pheromones vi M ỤC LỤ C Chương GIỚI THIỆU 1.1 Tính cấp thiết luận án 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.2.1 Mục tiêu chung .3 1.2.2 Mục tiêu cụ thể .3 1.3 Nội dung nghiên cứu .3 1.4 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.5 Giới hạn nghiên cứu 1.6 Những điểm luận án .4 1.7 Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận án Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Giới thiệu rau cải 2.1.1 Nguồn gốc phân loại 2.1.2 Yêu cầu điều kiện ngoại cảnh 2.1.3 Sâu hại rau cải 2.2 Đặc điểm sâu kéo màng 2.2.1 Phân loại, phân bố ký chủ 2.2.1 Đặc điểm hình thái, sinh học sinh thái học SKM 2.2.2 Tập tính sinh sống cách gây hại SKM 14 2.2.4 Triệu chứng gây hại SKM .14 2.2.5 Thiên địch tự nhiên sâu kéo màng 15 2.2.6 Cách phòng trị SKM đồng ruộng 15 2.3 Nghiên cứu ứng dụng pheromone giới tính pheromone giới tính SKM 16 2.3.1 Nghiên cứu ứng dụng pheromone giới tính 16 2.3.2 Nghiên cứu ứng dụng pheromone giớ i tính SKM .21 2.4 Một số hợp chất hydrocarbon pheromone giới tính trùng cánh vảy (Lepidoptera) 23 2.5 Hóa chất tín hiệu số hợp chất quấy rối côn trùng .24 2.5.1 Hóa chất tín hiệu 24 2.5.2 Một số hợp chất quấy rối côn trùng .25 Chương VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27 3.1 Vật liệu nghiên cứu .27 3.1.1 Vật liệu, dụng cụ thiết bị 27 3.1.2 Hóa chất 27 3.1.3 Nguồn SKM 28 3.1.4 Phiếu điều tra nông dân khảo sát đồng ruộng 28 vii 3.2 Nội dung phương pháp nghiên cứu 28 3.2.1 Điều tra khảo sát tình hình gây hại SKM gây hại rau cải tỉnh Vĩnh Long, Cần Thơ Hậu Giang 28 3.2.2 Khảo sát đa dạng di truyền quần thể SKM ĐBSCL dấu phân tử ISSR 33 3.2.3 Khảo sát ảnh hưởng ký chủ phát triển SKM 30 3.2.4 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ đến phát triển H undalis 31 3.2.5 Khảo sát khả nhân nuôi phạm vi hẹp H undalis từ giai đoạn thành trùng 32 3.2.6 Nghiên cứu pheromone giới tính sâu kéo màng 34 3.2.7 Khảo sát ảnh hưởng số hóa chất tín hiệu lên khả bắt cặp đẻ trứng sâu kéo màng 43 3.2.8 Nghiên cứu ứng dụng hóa chất tín hiệu để quản lý gây hại sâu kéo màng 51 3.3 Phương pháp xử lý số liệu 54 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 55 4.1 Điều tra khảo sát tình hình gây hại sâu kéo màng gây hại rau cải tỉnh Vĩnh Long, Cần Thơ Hậu Giang 55 4.1.1 Đặc điểm kỹ thuật canh tác ruộng rau cải địa điểm điều tra 55 4.1.2 Tình hình xuất hiện, khả gây hại biện pháp phòng trị sâu kéo màng rau cải địa điểm điều tra 59 4.1.3 Khảo sát đồng ruộng tình hình gây hại sâu kéo màng tỉnh Vĩnh Long, Cần Thơ Hậu Giang 63 4.2 Đặc điểm hình thái đa dạng di truyền quần thể SKM Đồng sông Cửu Long 85 4.2.1 Đặc điểm hình thái sâu kéo màng thu thập Đồng sông Cửu Long 85 4.2.2 Sự đa dạng di truyền SKM ĐBSCL .86 4.3 Đặc điểm hình thái sinh học SKM 67 4.3.1 Đặc điểm hình thái .67 4.3.2 Đặc điểm sinh học .71 4.4 Pheromone giới tính SKM 90 4.4.1 Xác định thành phần hóa học 90 4.4.2 Phân tích mẫu chuẩn tổng hợp .94 4.5 Tổng hợp hợp chất (11E,13E)-11,13-hexadecadienal 97 4.5.1 Hợp chất 1-Bromo-11-methoxymethoxy-undecane (2) 97 4.5.2 Các hợp chất E11,E13-16:OH Z11,E13-16:OH 98 4.5.3 E11,E13-16: Ald 100 viii ... xin cam đoan kết luận án Khảo sát tình hình gây hại, đặc điểm sinh học hóa chất tín hiệu quản lý sâu kéo màng, Hellula undalis (Lepidoptera: Crambidae) hại cải Đồng sông Cửu Long hoàn thành dựa... hóa chất tín hiệu lên trùng việc xây dựng chiến lược quản lý bền vững hiệu sâu kéo màng, đề tài Khảo sát tình hình gây hại, đặc điểm sinh học hóa chất tín hiệu quản lý sâu kéo màng, Hellula undalis. .. DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ TRẦN THANH THY KHẢO SÁT TÌNH HÌNH GÂY HẠI, ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC VÀ HĨA CHẤT TÍN HIỆU TRONG QUẢN LÝ SÂU KÉO MÀNG, Hellula undalis (Lepidoptera: Crambidae) HẠI CẢI