Phân lập và nghiên cứu đặc điểm sinh học của chủng nấm sclerotium roltsii gây bệnh thối gốc lạc

Vietnam J Agri Sci 2022, Vol 20, No 12: 1659-1671 Tạp chí Khoa học Nơng nghiệp Việt Nam 2022, 20(12): 1659-1671 www.vnua.edu.vn Nguyễn Xuân Trường1, Trần Thị Đào2, Tạ Hà Trang2, Nguyễn Thanh Huyền2, Ngô Thị Vân Anh2, Nguyễn Xuân Cảnh2* Viện Sinh học Nông nghiệp, Học viện Nông nghiệp Việt Nam Khoa Công nghệ sinh học, Học viện Nông nghiệp Việt Nam * Tác giả liên hệ: nxcanh@vnua.edu.vn Ngày nhận bài: 04.08.2022 Ngày chấp nhận đăng: 20.12.2022 TĨM TẮT Sản xuất lạc gặp nhiều khó khăn tỉ lệ bị bệnh thối gốc, gây nấm Sclerotium rolfsii ngày tăng chưa có giải pháp hiệu để xử lý Nghiên cứu thực nhằm xác định đặc điểm sinh học nấm S rolfsii, từ định hướng biện pháp phòng điều trị bệnh thối gốc lạc hiệu Từ 10 mẫu bệnh thu thập tỉnh Nam Định Thái Bình, phương pháp ni cấy môi trường PDA kết hợp tái lây nhiễm lạc, chủng nấm bệnh phân lập, chủng LT1 LN1 thể khả gây bệnh mạnh Hai chủng định danh phân tử chủng S rolfsii isolate LT1 chủng S rolfsii strain LN1 Chúng thuộc nhóm tương thích hệ sợi Cả hai chủng có khả sinh trưởng tốt môi trường PDA nuôi 30C, pH từ 5,0 đến 6,0 với đường kính tản nấm đạt tối đa (> 90mm) sau ngày nuôi; hệ sợi nấm màu trắng, đâm tia mạnh Hạch nấm hình thành sau 4-5 ngày ni hóa nâu sau 6-7 ngày nuôi với 921 hạch (LT1) 420 hạch (LN1) Trong trình sinh trưởng, hai chủng sinh axit làm giảm mạnh pH môi trường nuôi cấy sinh enzyme ngoại bào Từ khóa: Bệnh thối gốc, lạc, Sclerotium rolfsii Isolation and Characterization of Sclerotium rolfsii Strains Causing Stem Rot Disease in Peanut ABSTRACT Peanut production has been facing many difficulties due to the increasing incidence of Sclerotinia stem rot disease caused by Sclerotium rolfsii but there is still no effective solution to deal with this disease Therefore, this study was conducted to determine the biological characteristics of S rolfsii, thereby orienting measures to control the disease more effectively From 10 peanut samples showing stem rot symptoms collected from Thai Binh and Nam Dinh provinces, by inoculating method on PDA medium combined with artificial infection method on peanut plant, fungal strains were determined capable of causing disease, in which LT1 and LN1 expressed the strongest pathogenicity They were identified as S rolfsii isolate LT1 and S rolfsii strain LN1, respectively Two isolates were in o the same mycelial compatibility group Specifically, they grew and formed sclerotia well in PDA medium at 30 C and pH: 5,0-6,0 Simultaneously, on the PDA medium, the colonies of LT1 and LN1 showed maximum growth (>90 mm) after days of culture Their aerial mycelium was white and abundant Their sclerotia were formed after 4-5 days of culture and turned brown after 6-7 days with 921 sclerotia (LT1) and 420 sclerotia (LN1) Both of them produced acid to reduce pH of the culture medium sharply and produced extracellular enzymes Keywords: Peanut, Sclerotium rolfsii, stem rot disease 1659 Phân lập nghiên cứu đặc điểm sinh học chủng nấm Sclerotium rolfsii gây bệnh thối gốc lạc  1660 Nguyễn Xuân Trường, Trần Thị Đào, Tạ Hà Trang, Nguyễn Thanh Huyền, Ngô Thị Vân Anh, Nguyễn Xuân Cảnh    ×  ° ° ° ° 1661 Phân lập nghiên cứu đặc điểm sinh học chủng nấm Sclerotium rolfsii gây bệnh thối gốc lạc ° °  µ   –  (A) 1662 (B) (C) Nguyễn Xuân Trường, Trần Thị Đào, Tạ Hà Trang, Nguyễn Thanh Huyền, Ngô Thị Vân Anh, Nguyễn Xuân Cảnh (A) (B) ° 1663 Phân lập nghiên cứu đặc điểm sinh học chủng nấm Sclerotium rolfsii gây bệnh thối gốc lạc LT1 A 1664 B C D E Nguyễn Xuân Trường, Trần Thị Đào, Tạ Hà Trang, Nguyễn Thanh Huyền, Ngô Thị Vân Anh, Nguyễn Xuân Cảnh Chủng nấm Môi trường PDA CDA WA Khả sinh trưởng LT1 Khả hình thành hạch nấm Khả sinh trưởng LN1 Khả hình thành hạch nấm 1665 Phân lập nghiên cứu đặc điểm sinh học chủng nấm Sclerotium rolfsii gây bệnh thối gốc lạc      Chủng 15°C 20°C 30°C 37°C 45°C LT1 LN1 1.000 917 900 800 Số hạch/ đĩa 700 600 500 LT1 422,6 400 LN1 300 200 100 154 89,3 30 15°C 1666 425 20°C 30°C 26 37°C 45°C Nhiệt độ Nguyễn Xuân Trường, Trần Thị Đào, Tạ Hà Trang, Nguyễn Thanh Huyền, Ngô Thị Vân Anh, Nguyễn Xuân Cảnh         pH: 1,0 pH: 2,0 ngày sau cấy 25 ngày sau cấy 1667 Phân lập nghiên cứu đặc điểm sinh học chủng nấm Sclerotium rolfsii gây bệnh thối gốc lạc 800,0 765,0 700,0 674,0 Số hạch/ đĩa 600,0 500,0 466,6 403,3 400,0 382 450 LT1 368,0 394 330 300,0 411,0 401 LN1 297 200,0 137,3 119,0 65,0 82 61 48 100,0 10 11 12 54,6 33 - 13 pH  1668 Nguyễn Xuân Trường, Trần Thị Đào, Tạ Hà Trang, Nguyễn Thanh Huyền, Ngô Thị Vân Anh, Nguyễn Xuân Cảnh Athelia rolfsii isolate Acsc3 Athelia rolfsii isolate Acsc5 Athelia rolfsii strain zf0112 Athelia rolfsii isolate C13 Athelia rolfsii isolate DQ Athelia rolfsii isolate NC-1 Athelia rolfsii Athelia rolfsii strain SR1USVL Athelia rolfsii strain JN0610 Athelia rolfsii isolate LHBJ2-4 Athelia rolfsii isolate SrC2 LT1 Athelia rolfsii isolate Belavatagi Athelia rolfsii isolate YKY2020.07 Athelia rolfsii isolate MSB2-1 Athelia rolfsii isolate MSB1-1 1669 Nguyễn Xuân Trường, Trần Thị Đào, Tạ Hà Trang, Nguyễn Thanh Huyền, Ngô Thị Vân Anh, Nguyễn Xuân Cảnh  1670 Aycock R (1966) Stem rot and other diseases caused by Sclerotium rolfsii North Carolina Agricultural Experiment Station Technical Bulletin pp 174-202 Ayed F., Hayfa J.K., Rania A.B.A & Mejda D.R (2018) Effect of temperatures and culture media on Sclerotium rolfsii mycelial growth, sclerotial formation and germination Journal of Plant Pathology & Microbiology Barnett H.L & Hunter B.B (1998) Illustrated genera of imperfect fungi (4th, eds.) Published by Amer Phytopathological Society Bateman D.F & Beer S.V (1965) Simultaneous production and synergistic action of oxalic acid and polygalacturonase during pathogenesis by Sclerotium rolfsii Physiopathology 55: 204-211 Burgess L.W., Knight T.E., Tesoriero L & Phan Thúy Hiền (2009) Cẩm nang chẩn đoán bệnh Việt Nam Trung tâm Nghiên cứu Nông nghiệp Quốc tế Australia Chandra Sekhar J., Prakash Mishra J., Prasad R., Reddy V.P., Kumar S., Thakur A., Sharma R., Joginder Pal & Teja M.B.S (2020) Favorable morphological and cultural conditions for mycelial growth of Sclerotium rolfsii (curzi) C.C Tu & Kimber, causing stem blight of tomato International Journal of Chemical Studies 8(3): 1389-1396 Đỗ Tấn Dũng (2001) Bệnh héo rũ trồng cạn biện pháp phòng chống Nhà xuất Nông nghiệp Food and Agriculture Organization (FAO) (2017) Production Statistics of Crops, Food and Agriculture Organization Retrieved from http://faostat fao.org/ on February 16, 2017 Nguyễn Xuân Trường, Trần Thị Đào, Tạ Hà Trang, Nguyễn Thanh Huyền, Ngô Thị Vân Anh, Nguyễn Xuân Cảnh Kasana R.C., Salwan R., Dhar H., Dutt S & Gulati A (2008) A rapid and easy method for the detection of microbial cellulases on agar plates using gram’s iodine Current Microbiology 57: 503-507 Kwon J.H & Park C.S (2002) Stem rot of tomato caused by Sclerotium rolfsii in Korea Microbiology 30(4): 244-246 Kohn L.M., Stasoviski E., Carbone I., Royers J & Anderson J.B (1991) Mycelial incompatibility and molecular markers identify genetic variability in field populations of Sclerotinia sclerotiorum Phytopathology 81: 480-485 Le C.N., Mendes R., Kruijt M & Raaijmakers J.M Genetic and phenotypic diversity of Sclerotium rolfsii Sacc in groundnut fields in central Vietnam Plant Disease 96(3): 389-397 Li Y.B., Xiao X.M & Shen X.F (2017) Silicon effect on nutrient acquisition of peanut (Arachis hypogaea L.) under aluminum stress Communications in Soil Science and Plant Analysis 48(21): 2526-33 Lu W., Shen X & Chen Y (2019) Effect of intercropping peanut on soil nutrient status and microbial activity within young Camellia oleifera plantation Communications in Soil Science and Plant Analysis 50: 1-7 Ludwig R & Haltrich D (2002) Cellobiose dehydrogenase production by Sclerotium species pathogenic to plants Letters in Applied Microbiology 35: 261-266 Mehan V.K., Mayee C.D & McDonald D (1994) Management of Sclerotium rolfsii caused stem and pod rots of groundnut - a critical-review International Journal of Pest Management 40: 313-320 Mehan V.K., Mayee C.D., Brenneman T.B & McDonald D (1995) Stem and pod rots of groundnut Information Bulletin 44: 28 Mordue J.E (1984) Descriptions of pathogenic fungi and bacteria Commonwealth Mycological Institute 81: 801-810 Nguyễn Văn Viên & Vũ Triệu Mân (1998) Một số kết nghiên cứu bệnh chết héo cà chua nấm Sclerotium rolfsii Sacc Tạp chí Bảo vệ thực vật 6: 18-21 Puhalla J.E (1985) Classification of strains of Fusarium oxysporum on the basis of vegetative compatibility Canadian Journal of Botany 63: 179-183 Punja Z.K & Grogan R.G (1983) Hyphal interactions and antagonism among field isolates and single‐ basidiospore strains of Athelia (Sclerotium) rolfsii Phytopathology 73: 1279-84 Shokes F.M., Rhogalski K., Gorbet D.W., Brenneman T.B & Berger D.A (1996) Techniques for inoculation of peanut with Sclerotium rolfsii the greenhouse and field Peanut Science 23: 124-128 Tendulkar S.R., Gupta A & Chattoo B.B (2003) A simple protocol for isolation of fungal DNA Biotechnology Letters 25: 1941-1944 Trần Danh Sửu, Nguyễn Thị Chinh, Phạm Thị Xuân & Trần Thị Ánh Nguyệt (2017) Kỹ thuật trồng chăm sóc lạc Trung tâm Khuyến nông quốc gia, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam Tu C.C & Kimbrough J.W (1978) Systematics and phylogeny of fungi in the Rhizoctonia complex Botanical Gazette: 139 454-466 White T.J., Bruns T., Lee S & Taylor J.W (1990) Amplification and direct sequencing of fungal ribosomal RNA genes for phylogenetics In M.A Innis, D.H Gelfand, J.J Sninsky, & T.J White (Eds.) PCR protocols: a guide to methods and applications (pp 315-322) San Diego, CA: Academic Press Xie C., Huang C.H & Vallad G.E (2014) Mycelial compatibility and pathogenic diversity among Sclerotium rolfsii isolates in the Southern United States Plant Disease 98:1685-1694 Yaqub F & Shahzad S (2006) Effect of fungicides on in vitro growth of Sclerotium rolfsii Pakistan Journal of Botany 38(38): 881-883 1671 ... Xuân Cảnh Chủng nấm Môi trường PDA CDA WA Khả sinh trưởng LT1 Khả hình thành hạch nấm Khả sinh trưởng LN1 Khả hình thành hạch nấm 1665 Phân lập nghiên cứu đặc điểm sinh học chủng nấm Sclerotium. .. Thị Vân Anh, Nguyễn Xuân Cảnh    ×  ° ° ° ° 1661 Phân lập nghiên cứu đặc điểm sinh học chủng nấm Sclerotium rolfsii gây bệnh thối gốc lạc ° °  µ   –  (A) 1662 (B) (C) Nguyễn Xuân Trường,... Huyền, Ngô Thị Vân Anh, Nguyễn Xuân Cảnh (A) (B) ° 1663 Phân lập nghiên cứu đặc điểm sinh học chủng nấm Sclerotium rolfsii gây bệnh thối gốc lạc LT1 A 1664 B C D E Nguyễn Xuân Trường, Trần Thị Đào,