Nghiên cứu và ứng dụng xạ khuẩn trong phòng trị bệnh đạo ôn hại lúa do nấm Pyricularia oryzae Cav. trên vùng đất nhiễm mặn.

Nghiên cứu và ứng dụng xạ khuẩn trong phòng trị bệnh đạo ôn hại lúa do nấm Pyricularia oryzae Cav. trên vùng đất nhiễm mặn.Nghiên cứu và ứng dụng xạ khuẩn trong phòng trị bệnh đạo ôn hại lúa do nấm Pyricularia oryzae Cav. trên vùng đất nhiễm mặn.Nghiên cứu và ứng dụng xạ khuẩn trong phòng trị bệnh đạo ôn hại lúa do nấm Pyricularia oryzae Cav. trên vùng đất nhiễm mặn.Nghiên cứu và ứng dụng xạ khuẩn trong phòng trị bệnh đạo ôn hại lúa do nấm Pyricularia oryzae Cav. trên vùng đất nhiễm mặn.Nghiên cứu và ứng dụng xạ khuẩn trong phòng trị bệnh đạo ôn hại lúa do nấm Pyricularia oryzae Cav. trên vùng đất nhiễm mặn.Nghiên cứu và ứng dụng xạ khuẩn trong phòng trị bệnh đạo ôn hại lúa do nấm Pyricularia oryzae Cav. trên vùng đất nhiễm mặn.Nghiên cứu và ứng dụng xạ khuẩn trong phòng trị bệnh đạo ôn hại lúa do nấm Pyricularia oryzae Cav. trên vùng đất nhiễm mặn.Nghiên cứu và ứng dụng xạ khuẩn trong phòng trị bệnh đạo ôn hại lúa do nấm Pyricularia oryzae Cav. trên vùng đất nhiễm mặn.Nghiên cứu và ứng dụng xạ khuẩn trong phòng trị bệnh đạo ôn hại lúa do nấm Pyricularia oryzae Cav. trên vùng đất nhiễm mặn.Nghiên cứu và ứng dụng xạ khuẩn trong phòng trị bệnh đạo ôn hại lúa do nấm Pyricularia oryzae Cav. trên vùng đất nhiễm mặn.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ ĐẶNG NGUYỆT QUẾ NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG XẠ KHUẨN TRONG PHỊNG TRỊ BỆNH ĐẠO ƠN HẠI LÚA DO NẤM Pyricularia oryzae Cav TRÊN VÙNG ĐẤT NHIỄM MẶN LUẬN ÁN TIẾN SĨ CHUYÊN NGÀNH BẢO VỆ THỰC VẬT MÃ SỐ: 62620112 NĂM 2023 i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ ĐẶNG NGUYỆT QUẾ MÃ SỐ NCS: P0315004 NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG XẠ KHUẨN TRONG PHỊNG TRỊ BỆNH ĐẠO ƠN HẠI LÚA DO NẤM Pyricularia oryzae Cav TRÊN VÙNG ĐẤT NHIỄM MẶN LUẬN ÁN TIẾN SĨ CHUYÊN NGÀNH BẢO VỆ THỰC VẬT MÃ SỐ: 62620112 NGƯỜI HƯỚNG DẪN PGS TS LÊ MINH TƯỜNG PGS.TS TRẦN THỊ THU THỦY NĂM 2023 i LỜI CẢM ƠN Luận án tiến sĩ hồn thành q trình nghiên cứu miệt mài thân hỗ trợ, giúp đỡ nhiệt tình nhiều cá nhân tập thể Qua đây, xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu trường Đại học Bạc Liêu, Ban Giám hiệu trường Đại học Cần Thơ, khoa Sau Đại học, Ban chủ nhiệm khoa Nông nghiệp, Bộ môn Bảo vệ thực vật tạo điều kiện thuận lợi để thực luận án hồn thành chương trình nghiên cứu sinh Với lịng biết ơn chân thành, tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến PGS.TS Lê Minh Tường PGS.TS Trần Thị Thu Thủy cho tơi kiến thức bổ ích, lời khun quý báu, đồng thời hết lòng quan tâm hỗ trợ mặt tinh thần để tơi hồn thành luận án chương trình học tập nghiên cứu sinh Xin cảm ơn anh chị nghiên cứu sinh BVTV khoá 2015, anh chị em Cao học BVTV khóa 22, em sinh viên ngành BVTV 41, 42 - Đại học Cần Thơ, em sinh viên ngành BVTV khóa 8, 9, 10 - Đại học Bạc Liêu, anh chị em bạn hữu thành viên gia đình kịp thời chia sẻ khó khăn động viên tinh thần để giúp tơi hồn thành khóa học Xin chân thành cảm ơn PGS.TS Từ Diệp Công Thành - nguyên Hiệu trưởng trường Đại học Bạc Liêu, quý lãnh đạo thầy cô đồng nghiệp khoa Nông nghiệp trường Đại học Bạc Liêu có lời khuyên sâu sắc động viên tinh thần để tơi hồn thành luận án Trong trình học tập, nghiên cứu hồn thành luận án, tơi cố gắng học hỏi tiếp thu thêm nhiều kiến thức bổ ích, đồng thời rút nhiều kinh nghiệm chuyên môn cho thân Tuy nhiên, điều kiện thời gian có hạn, chắn khơng thể tránh khỏi thiếu sót Kính mong quan tâm góp ý quý thầy cô, nhà khoa học để tơi có điều kiện mở mang thêm, có hội sửa chữa, bổ sung cho chất lượng luận án hoàn thiện tốt Xin trân trọng biết ơn! Tác giả Đặng Nguyệt Quế i TĨM TẮT Bệnh đạo ơn nấm Pyricularia oryzae (P oryzae) gây dịch hại nghiêm trọng sản xuất lúa (Oryza sativa L.) Đồng Sông Cửu Long (ĐBSCL), đặc biệt vùng đất nhiễm mặn canh tác lúa-tôm Ứng dụng biện pháp sinh học ngày phổ biến phương pháp tiềm để phòng trị bệnh đạo ôn Tuy nhiên, cần nghiên cứu xác định chủng vi sinh vật hiệu có khả thích ứng tốt ruộng lúa-tơm Xạ khuẩn xem tác nhân sinh học tiềm phát triển mạnh mơi trường mặn trung bình từ 6-8 % Đề tài "Nghiên cứu ứng dụng xạ khuẩn phịng trị bệnh đạo ơn hại lúa nấm Pyricularia oryzae Cav vùng đất nhiễm mặn” thực nhằm mục tiêu: (i) Chọn chủng xạ khuẩn có khả chịu mặn đối kháng tốt với nấm Pyricularia oryzae điều kiện phịng thí nghiệm (ii) Nghiên cứu chế đối kháng thông qua khả tiết enzyme phân giải chitin β-1,3-glucan chủng xạ khuẩn có triển vọng (iii) Định danh chủng xạ khuẩn có triển vọng đến mức độ lồi (iv) Đánh giá khả phịng trị bệnh đạo ơn chủng xạ khuẩn điều kiện nhà lưới (v) Đánh giá hiệu phịng trị bệnh đạo ơn chủng xạ khuẩn chịu mặn chọn điều kiện đồng Kết phân lập dịng nấm P.oryzae gây bệnh đạo ơn hại lúa vùng đất nhiễm mặn ĐBSCL Trong đó, dịng Po1-CM gây hại nặng dùng làm nguồn bệnh cho thí nghiệm sau Đề tài phân lập 126 chủng xạ khuẩn từ mơ hình lúa tơm ĐBSCL, mơ hình canh tác nơng nghiệp bền vững thích ứng với biến đổi khí hậu Có chủng xạ khuẩn số chủng xạ khuẩn phân lập thể ức chế mạnh mẽ phát triển nấm P oryzae điều kiện mặn Các chủng xạ khuẩn tiềm xác định Streptomyces fradiae (S06- MBL), Streptomyces bikiniensis (S09-MBL) Streptomyces lavendulae (S17- MBL) cách khảo sát đặc điểm ni cấy, đặc tính sinh lý sinh hố phân tích trình tự gen 16S-rRNA Thử nghiệm đối kháng điều kiện mặn thử nghiệm khả ức chế mọc mầm bào tử cho thấy chủng S06-MBL, S09-MBL S17-MBL có hiệu suất đối kháng cao (~ 78%) ức chế hiệu nảy mầm bào tử nấm P oryzae phòng thí nghiệm khoa Nơng nghiệp, Đại học Cần Thơ Kết cho thấy chủng S06-MBL, S09-MBL S17-MBL có khả tiết enzyme chitinase với bán kính vòng phân giải từ 18,5 đến 23,3 mm; ii hàm iii lượng enzyme chitinase từ 0,28 đến 0,51 IU/ml thời điểm ngày sau bố trí thí nghiệm Đồng thời, chủng có khả tiết enzyme β-1,3glucanase thơng qua bán kính vịng phân giải từ 11,6 đến 14,0 mm; hàm lượng enzyme β- 1,3-glucanase từ 0,07 đến 0,15 IU/ml thời điểm 14 ngày sau bố trí thí nghiệm Hiệu phịng trị bệnh khẳng định thêm thí nghiệm nhà lưới đồng tỉnh Bạc Liêu Khi xử lý áo hạt giống lúa phun lên huyền phù xạ khuẩn S06-MBL, S09-MBL S17-MBL mật số 10 cfu/ml vào thời điểm ngày trước ngày sau lây bệnh nhân tạo cho tỷ lệ bệnh thấp, số bệnh thấp hiệu giảm bệnh cao (53,3% - 73,9%) vào 14 ngày sau lây bệnh nhân tạo Biện pháp áo hạt phun lên huyền phù xạ khuẩn S09-MBL S17-MBL (mật số 108 cfu/ml) vào 20, 40 60 NSS làm giảm bệnh đạo ôn bệnh đạo ôn cổ bông; đồng thời tăng số lượng hạt chắc/bông tăng suất thực tế đất nhiễm mặn Các kết nghiên cứu cho thấy xạ khuẩn S bikiniensis (S09-MBL) and S lavendulae (S17-MBL) ức chế hiệu nấm P oryzae phịng trị hiệu bệnh đạo ơn vùng canh tác lúa tôm Bạc Liêu Tiềm ứng dụng chủng xạ khuẩn chịu mặn để phịng trị bệnh đạo ơn vùng nhiễm mặn thảo luận đề xuất Kết nghiên cứu cho thấy đất nhiễm mặn canh tác lúa tôm nguồn phong phú để phân lập chủng xạ khuẩn chịu mặn có tiềm măng kiểm sốt sinh học Từ mở hướng nghiên cứu tạo sản phẩm sinh học từ hai loài xạ khuẩn S bikiniensis S lavendulae để ứng dụng vào chương trình phịng trừ tổng hợp bệnh đạo ơn hại lúa vùng đất nhiễm mặn Từ khoá: Bệnh đạo ôn, β-1,3-glucanase, chitinase, đất nhiễm mặn, Pyricularia oryzae, xạ khuẩn iv ABSTRACT Rice blast disease, caused by Pyricularia oryzae (P oryzae), is one of the most serious threats to rice (Oryza sativa L.) production in the Mekong Delta, especially in salt-affected soils, rice-shrimp farming system Biological control is gaining popularity as a promising method for the control of blast disease However, more effective microbial strains with strong adaptability in rice-shrimp fields must be identified Actinomycetes are potential biological agents because they can thrive in an average salinity from 6-8 % The topic "Research and application of actinomycetes strains for the management of rice blast disease caused by Pyricularia oryzae in the saltaffected soils areas" was carried out with the following objectives: (i) Selecting salt-tolerant actinomycete strains’s ability against pathogen P oryzae in the laboratory (ii) Study on the antagonistic ability of actinomycetes through the ability to secrete chitinase and β-1,3-glucanase enzymes (iii) Identifying the species of promising actinomycetes strains (iv) Evaluation capable of managing rice blast disease in the net house conditions (v) Evaluating the effectiveness of managing rice blast disease of promising salt-tolerant actinomycetes strains in field conditions As a result, the isolation of nine strains of P.oryzae fungus caused rice blast disease on salt-affected soils in the Mekong Delta In particular, the Po1-CM strain caused blast disease heaviest and were used as a source of illness for the following experiments The study isolated 126 actinomycetes strains from rice-shrimp models in the Mekong Delta of Vietnam, one of the sustainable agricultural farming models adapted to climate change Three actinomycetes strain inhibition on the growth of P oryzae under saline conditions Potential strains were identified as Streptomyces fradiae (S06-MBL), Streptomyces bikiniensis (S09-MBL) and Streptomyces lavendulae (S17-MBL), respectively, by surveying culture characteristics, physiological and biochemical characteristics and analyzing 16SrRNA gene sequences The resistance ability experiment in saline conditions; and the ability to inhibit spore germination showed that three actinomycetes strains (S06-MBL, S09- MBL and S17-MBL) had high antagonistic efficiency (~ 78%); and effectively inhibited sporulation germination of P oryzae in the laboratory The results showed that all three strains, S06-MBL, S09-MBL and S17MBL, were able to secrete chitinase enzyme with a resolution ring radius from v 18.5 to 23.3 mm; and chitinase enzyme content from 0.28 to 0.51 IU/ml after seven days experimental setup Besides, these three strains are also capable of secreting β-1,3-glucanase enzyme through the resolution ring radius from 11.6 to 14.0 mm; β-1,3-glucanase enzyme content from 0.07 to 0.15 IU/ml at 14 days after experimental setup The suppression of pathogenicity was further confirmed by net house experiments and fields in Bac Lieu province Seed coatings and folia spraying actinomycetes suspension (S06-MBL, S09-MBL and S17-MBL) with the density of 108 CFU/ml (two days before and two days after inoculation) show that low rate of diseased leaf area, low disease index, and high disease reduction efficiency (53.3% - 73.9%) at 14 days after artificial inoculation The method of seed coatings and folia spraying with actinomycetes suspension S09-MBL and S17-MBL (density 108 CFU/ml) at 20, 40 and 60 days after sowing, effectively reduced leaf blast and panicle blast-neck blast; at the same time, increased fill grains/panicle and actual yield in salt-affected soils The research results showed that S bikiniensis and S lavendulae effectively inhibited the rice blast fungus P oryzae and efficiently managed blast disease in the rice-shrimp farming in Bac Lieu province The potential application of these salt-tolerant actinomycetes for managing blast disease in saline areas has been discussed and suggested The results of this study show that salt-affected soils in the rice-shrimp farming system are a rich source for isolating salt-tolerant actinomycetes with biocontrol potential Since then, it also opens up the next research direction to create biological products from S bikiniensis and S lavendulae for application in the integrated rice blast disease management in saltaffected soils Keywords: Rice blast disease, β-1,3-glucanase, chitinase, salt-affected soils, Pyricularia oryzae, actinomycetes vi CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc - - LỜI CAM ĐOAN Tôi tên Đặng Nguyệt Quế, nghiên cứu sinh ngành Bảo vệ thực vật, khố 2015 (đợt 2) Tơi xin cam đoan luận án cơng trình nghiên cứu khoa học thực thân hướng dẫn PGS TS Lê Minh Tường PGS.TS Trần Thị Thu Thủy Các thông tin sử dụng tham khảo đề tài luận án thu thập từ nguồn đáng tin cậy, kiểm chứng, công bố rộng rãi tơi trích dẫn nguồn gốc rõ ràng phần Danh mục Tài liệu tham khảo Các kết nghiên cứu trình bày luận án tơi thực cách nghiêm túc, trung thực không trùng lắp với đề tài khác công bố trước Tôi xin lấy danh dự uy tín thân để đảm bảo cho lời cam đoan Cần Thơ, ngày Người hướng dẫn PGS TS Lê Minh Tường tháng năm 2023 Tác giả thực NCS Đặng Nguyệt Quế vii MỤC LỤC NỘI DUNG Trang Lời cảm ơn i Tóm tắt ii Abstract iv Lời cam đoan vi Mục lục vii Danh sách bảng xi Danh sách hình xv Danh mục từ viết tắt xvii CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU .1 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu .2 1.4 Phương pháp nghiên cứu .3 1.5 Nội dung nghiên cứu luận án… 1.6 Ý nghĩa khoa học thực tiễn .3 1.7 Tính luận án CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU .4 2.1 BỆNH ĐẠO ÔN 2.1.1 Tầm quan trọng tác hại bệnh đạo ôn .4 2.1.2 Triệu chứng bệnh đạo ôn 2.1.3 Tác nhân gây bệnh đạo ôn 2.1.4 Hình thái nấm P oryzae 2.1.5 Sự lưu tồn lan truyền nấm bệnh đạo ôn .7 2.1.6 Các yếu tố ảnh hưởng đến phát sinh phát triển bệnh đạo ôn 2.1.7 Biện pháp quản lý bệnh đạo ôn .8 2.2 XẠ KHUẨN 13 viii ... DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ ĐẶNG NGUYỆT QUẾ MÃ SỐ NCS: P0315004 NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG XẠ KHUẨN TRONG PHÒNG TRỊ BỆNH ĐẠO ÔN HẠI LÚA DO NẤM Pyricularia oryzae Cav TRÊN VÙNG ĐẤT NHIỄM... "Nghiên cứu ứng dụng xạ khuẩn phòng trị bệnh đạo ôn hại lúa nấm Pyricularia oryzae Cav vùng đất nhiễm mặn” thực nhằm mục tiêu: (i) Chọn chủng xạ khuẩn có khả chịu mặn đối kháng tốt với nấm Pyricularia. .. chế hiệu nấm P oryzae phòng trị hiệu bệnh đạo ôn vùng canh tác lúa tôm Bạc Liêu Tiềm ứng dụng chủng xạ khuẩn chịu mặn để phịng trị bệnh đạo ơn vùng nhiễm mặn thảo luận đề xuất Kết nghiên cứu cho