Đang tải... (xem toàn văn)
Untitled 2560(9) 9 2018 Khoa học Nông nghiệp Đặt vấn đề Lúa (Oryza sativa L ) là loài đa dạng nhất trong nhóm cây lương thực quan trọng, với hàng vạn mẫu giống (bao gồm các giống bản địa, giống sản xu[.]
Khoa học Nơng nghiệp Đánh giá tính kháng bệnh đạo ôn số mẫu giống lúa nhập nội từ Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế (IRRI) Việt Nam Trần Đức Trung1*, Tạ Hồng Lĩnh1, Bùi Quang Đãng1, Lê Hùng Lĩnh2, Nguyễn Thúy Kiều Tiên3 Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam Viện Di truyền Nông nghiệp Việt Nam Viện Lúa Đồng sông Cửu Long Ngày nhận 17/7/2018; ngày chuyển phản biện 20/7/2018; ngày nhận phản biện 29/8/2018; ngày chấp nhận đăng 4/9/2018 Tóm tắt: Khai thác tiềm tính kháng lúa phương án hiệu quản lý đạo ôn, bệnh hại nguy hiểm nấm Magnaporthe oryzae gây Tuy nhiên, tính kháng đạo ơn có xu hướng không bền vững, thường bị phá vỡ áp lực bệnh điều kiện đồng ruộng biến đổi nhanh chóng di truyền độc tính nịi nấm đạo ơn Vì việc đánh giá, xác định nguồn gen lúa thể tính kháng hiệu với nịi nấm đạo ơn phục vụ chọn tạo giống kháng phù hợp cho vùng sinh thái xác định công tác thường xuyên Trong nghiên cứu này, 40 mẫu giống lúa triển vọng kháng đạo ôn Phillipine sàng lọc phản ứng bệnh gây 12 nòi nấm M oryzae đặc trưng cho vùng sinh thái nước Mặc dù toàn mẫu giống nhiễm với nịi nấm đạo ơn phía Nam phía Bắc xác định 20 mẫu giống kháng tốt với 10/10 nịi nấm đạo ơn Đây nguồn vật liệu quý phục vụ cho công tác chọn tạo giống lúa kháng đạo ôn bền vững Việt Nam Từ khóa: đồ nhiệt, đánh giá bệnh, IRRI, Magnaporthe oryzae, PCA Chỉ số phân loại: 4.1 Đặt vấn đề Lúa (Oryza sativa L.) loài đa dạng nhóm lương thực quan trọng, với hàng vạn mẫu giống (bao gồm giống địa, giống sản xuất họ hàng hoang dại) trồng thu thập nhiều vùng địa lý khác giới Tuy nhiên, tính mẫn cảm với mơi trường, lúa đồng thời loại trồng chịu tác động bị thiệt hại nhiều yếu tố bất thuận sinh học (sâu bệnh hại) phi sinh học (hạn, mặn, ngập úng) Trong số 70 bệnh hại khác gây côn trùng, nấm, vi khuẩn hay virus lúa, đạo ôn xác định bệnh hại có sức tàn phá lớn phổ phân bố rộng hầu khắp vùng trồng lúa giới [1] Đạo ôn nấm Magnaporthe oryzae xâm nhiễm lúa giai đoạn sinh trưởng khác gây hai dạng bệnh đạo ơn đạo ơn cổ Tùy theo giai đoạn sinh trưởng, mức độ nhiễm bệnh giống lúa điều kiện thời tiết, đạo ơn gây hại phần tồn diện tích bị lây nhiễm [2, 3] Giảm thiểu bùng phát tổn thất dịch bệnh mục tiêu trọng tâm chiến lược quản lý đạo * ơn bền vững, sử dụng thuốc bảo vệ thực vật tận dụng tính kháng chủ phương án phổ biến Trong sử dụng thuốc bảo vệ thực vật làm tăng giá thành sản xuất ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường, áp dụng gen kháng (gen R) phát triển giống lúa kháng bệnh đạo ôn chứng minh biện pháp quản lý dịch bệnh có hiệu kinh tế bảo vệ môi trường bền vững Đến nay, có khoảng 100 gen/QTLs quy định tính kháng đạo ơn xác định áp dụng chương trình chọn tạo giống lúa kháng đạo ôn [4] Tuy nhiên, khả tiến hóa nhanh chóng nấm M oryzae, độc tính chủng nấm đạo ơn biến đổi nhanh dẫn đến tính kháng đạo ôn giống lúa mang hay vài gen kháng có phổ kháng hẹp dễ dàng bị suy giảm, chí bị phá vỡ sau thời gian ngắn [5] Chính vậy, đánh giá tính kháng bệnh mẫu giống lúa vùng địa lý khác nhằm xác định gen kháng công tác thường xuyên nhằm đảm bảo thành cơng cho chương trình chọn tạo giống lúa kháng đạo ôn [6] Chỉ thị phân tử công cụ hữu hiệu nghiên cứu xác định gen/QTLs kháng đạo ôn biết mẫu giống Tác giả liên hệ: Email: ductrung83@gmail.com 60(9) 9.2018 25 Khoa học Nông nghiệp Phenotypic screening of IRRI’s rice accessions for resistance to blast disease in Vietnam Duc Trung Tran1*, Hong Linh Ta1, Quang Dang Bui1, Hung Linh Le2, Thuy Kieu Tien Nguyen3 Vietnam Academy of Agricultural Sciences Agricultural Genetics Institute Cuulong Delta Rice Research Institute Received 17 July 2018; accepted September 2018 Abstract: Utilization of host-resistance is assumed as an effective option in rice blast management However, blast resistance tends to be unreliable because it often fails or breaks down under field stress due to rapid adaptation of diverse toxicity and high mutation-rate of blast fungus Therefore, large scale screening of rice germplasm originating from different regions for disease reaction has been maintained ceaselessly in order to identify suitable blast-resistance materials for rice breeding In the present study, 40 potential rice accessions which showed blast resistance in Philippines were evaluated for disease reaction against 12 M oryzae isolates specific for different regions in Vietnam Although all of studied accessions were susceptible with Southern blast fungi, 20 accessions were shown highly resistant reaction against 10/10 isolated blast fungi originated from Northern part of Vietnam Keywords: blast evaluation, Magnaporthe oryzae, PCA heatmap, IRRI, Classification number: 4.1 lúa Mặc dù vậy, riêng liệu kiểu gen không đủ tin cậy để đánh giá xác tính kháng mẫu giống sử dụng chọn tạo giống lúa [7] Trong thực tế, đánh giá phản ứng bệnh (tính kháng đạo ơn) đồng ruộng điều kiện thí nghiệm áp dụng rộng rãi, qua giúp xác định xác mức độ kháng bệnh mẫu giống lúa điều kiện áp lực bệnh chủng nấm đạo ơn có độc tính đặc trưng theo vùng địa lý mà thị phân tử khơng thể xác định Ngồi ra, giá thành thấp, quy trình đơn giản, khơng địi hỏi trang thiết bị kỹ thuật đặc thù ưu điểm phương pháp dựa đánh giá hình thái [8, 9] Tình hình dịch bệnh phức tạp thời gian qua phần 60(9) 9.2018 ảnh hưởng biến đổi khí hậu suy giảm tính kháng giống lúa chủ lực đánh giá thách thức lớn việc trì sản xuất bền vững hiệu ngành lúa gạo Việt Nam Nhằm đối phó với nguy này, cơng tác khảo sát tìm kiếm nguồn gen kháng đạo ơn từ giống lúa địa đặc biệt giống lúa du nhập từ nước triển khai hiệu để mở rộng sử dụng gen kháng cho chương trình chọn tạo giống lúa kháng đạo ôn nước ta [10, 11] Trong nghiên cứu này, mẫu giống lúa kháng đạo ôn cung cấp Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế (IRRI) đánh giá phản ứng bệnh với chủng nấm M oryzae đặc trưng Việt Nam điều kiện thí nghiệm Kết nghiên cứu cung cấp thông tin nguồn vật liệu kháng đạo ôn triển vọng cho công tác chọn tạo giống lúa kháng đạo ôn Việt Nam Đối tượng phương pháp Vật liệu nghiên cứu thiết kế triển khai thí nghiệm 40 mẫu giống lúa kháng đạo ôn IRRI, giống lúa Việt Nam (bao gồm giống lúa phổ biến sản xuất, giống lúa địa phương) giống LTH đối chứng chuẩn nhiễm đạo ôn sử dụng nghiên cứu Các thí nghiệm đánh giá phản ứng bệnh đạo ơn thiết kế ngẫu nhiên hoàn toàn triển khai điều kiện nhà lưới phịng thí nghiệm đơn vị nghiên cứu Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam vụ xuân năm 2017 Nguồn bệnh nấm đạo ơn Tổng số 12 nịi nấm M oryzae thu thập từ tỉnh/ thành phố đánh giá mang độc tính đặc trưng cho địa phương sử dụng cho nghiên cứu [12] Các bào tử đính nấm đạo ơn ni nhân môi trường thạch yến mạch theo phương pháp Vasudevan cộng [13] Bào tử nấm thu được pha loãng nước cất bổ sung Tween-20 0,05% tới mật độ đạt 3-8×104 bào tử/ ml (kiểm tra buồng đếm hemocytometer) để tiến hành lây nhiễm Lây nhiễm nhân tạo đánh giá phản ứng bệnh Hạt giống nảy mầm mẫu giống lúa trồng khay nhựa chăm sóc đến giai đoạn 4-5 (khoảng tuần tuổi) để đánh giá phản ứng bệnh Các khay mạ sau phun dung dịch bào tử nấm đạo ơn bình tích áp chuyển vào buồng tối điều kiện nhiệt độ 25ºC, độ ẩm 100% 24 để bào tử nảy mầm Sau khay mạ được chuyển sang điều kiện ánh sáng thường, nhiệt độ 25ºC độ ẩm 70% Đối với mẫu giống, phản ứng bệnh nịi nấm đạo ơn đánh giá ngẫu nhiên mạ sau 26 Khoa học Nông nghiệp ngày lây nhiễm dựa thang điểm tiêu chuẩn SES IRRI [14] Theo điểm kháng cao, điểm 1-2 kháng, điểm 3-4 kháng vừa, điểm 5-6 nhiễm nhẹ, điểm 7-8 nhiễm điểm nhiễm nặng Ngoài ra, mức kháng chung với nịi nấm đạo ơn mẫu giống lúa đánh giá thông qua tần số kháng bệnh (resistance frequency - RF) Căn tỷ lệ số nịi nấm đạo ơn mà mẫu giống lúa kháng (điểm đánh giá 0-2) tổng số 12 nòi nấm, mức kháng chung mẫu giống lúa xác định cao (RF>85%), vừa (RF=50-85%) thấp (RF