Nghiên cứu một số đặc tính sinh học của nuclear polydrosis virrus gây bệnh bủng tằm và đề xuất biện pháp phòng trị bệnh

Phần I: Mở đầu Lý chn ti Nuôi tằm nghề đem lại hiệu kinh tế cao, phát triển tương đối mạnh giới [10] Theo số liệu Hội dâu tằm tơ Quốc tế có khoảng 32 nước tham gia phát triền nghề trồng dâu ni tằm, năm 2007 tồn giới sản xuất 112,155 tơ [56] Nghề trồng dâu nuôi tằm Việt Nam cung cấp cho thị trường giới khoảng 2,652 tơ năm, chiếm 2,3 % sản lượng tơ tằm giới đạt 150 triệu USD Trong năm gần nhu cầu sử dụng tơ tằm nước tăng cao Nghề trồng dâu ni tằm có triển vọng lớn, theo ước tính tổ chức Quốc tế FAO, SECAP (tổ chức xã hội châu Á Thái Bình Dương Liên hiệp quốc) cho biết nhu cầu tơ tằm toàn giới sản xuất chưa đáp ứng đủ nhu cầu [59] Nghề ni tằm phát triển có bề dày lịch sử nhờ vào giá trị sản phẩm [9] Sản phẩm nghề tơ tằm, sợi tơ tằm cấu tạo đặc biệt gồm chất tơ (fitroin) bên bao lớp keo tơ (serecin) bên tạo khả hút ẩm, cách nhiệt, cách điện tốt [5] Vải làm từ sợi tơ tằm có độ bóng cao, mềm mại, mát mùa hè ấm mùa đơng Chính vậy, ngành dệt sợi tơ tằm chiếm tỷ lệ (khoảng 2%) so với sợi làm từ bông, đay sợi tơ nhân tạo Trong thời đại khoa học kỹ thuật phát triển sợi tơ nhân tạo có nhiều điểm ưu việt, song khơng thể thay sợi tơ tằm Vải làm từ sợi tơ tằm ưa chuộng khắp giới đặc biệt nước có thu nhập cao Anh, Pháp, Mỹ, Nga, Italya [22] Ngồi sản phẩm sợi tơ, nghề trơng dâu ni tằm cịn sản phẩm khác có giá trị nhộng tằm Nhộng tằm sản phẩm giàu chất dinh dưỡng, thành phần có chứa 18 loại axit amin, có axit amin khơng thay [9] Hiện có nhiều nghiên cứu sử dụng nguồn axit amin nhộng tằm để bổ sung vào thức ăn bổ dưỡng cho trẻ em phụ nữ sau sinh [4] hay sản xuất sản phẩm chức axit amin từ nhộng tằm nguồn nguyên liệu thiên nhiên an toàn bổ dưỡng [19] Ở Trung Quốc người ta sử dụng axit amin từ nhộng tằm để sản xuất thức ăn cho nhà du hành vũ trụ [25] Ngồi sản phẩm ngành dâu sử dụng làm thuốc dân gian, dâu non dùng làm thuốc để bồi bổ thể, rễ dâu dùng làm thuốc sản xuất số nguyên liệu quý [19] Như giá trị ngành trồng dâu nuôi tằm đem lại lớn có triển vọng, khơng dừng lại sản phẩm tơ tằm, mà nhiều sản phảm có giá trị khác[57] Việt Nam nước phát triển có 80 triệu người dân, số người tham gia sản xuất nông nghiệp chiếm tỷ lệ cao Xét điều kiện đất đai, khí hậu Việt Nam phù hợp với phát triển nghề Trồng dâu ni tằm địi hỏi số lượng lao động nhiều, vốn ít, quay vịng nhanh lứa khoảng 20-25 ngày, thu hồi vốn nhanh, tính mặt giá trị kinh tế vượt trội số trồng khác Năm 2001-2004 sản xuất dâu tằm đạt tới 3-4 triệu đồng/sào/năm, gấp lần so với sản xuất lúa [28] Phát triển nghề trồng dâu nuôi tằm đem lại thu nhập nâng cao đời sống cho người nông dân, giải công ăn việc làm cho lao động nhàn dỗi nông thôn Chủ trương nhà nước ta phát triển nghề truyền thống, làng nghề, thu hút khách du lịch nước Nghề trồng dâu ni tằm có ý nghĩa mặt kinh tế xã hội Nhưng dich bệnh khiến cho số sở chăn nuôi tằm phải từ bỏ nghề, chuyển đổi trồng vật nuôi khác [27] Tác nhân gây bệnh cho tằm gồm: virus, vi khuẩn, nấm nhăng… Trong đó, virus nhóm gây bệnh nguy hiểm Theo số liệu điều tra EACAP số nước, số khu vực bệnh virus tằm gây thiệt hại 89% số tằm tuổi vụ hè vụ cuối xuân đầu hè [13] Hiện phát khoảng nhóm virus gây bệnh tằm bao gồm: Virus nhân đa diện (Nuclear polydrosis virrus - NPV), Cytoplasmic polyhydrosis virus (CPV), Iufeetious flatclurie virus (IFV), Virus hình cầu có tên Deso nucleosis virus (DNV) Nhóm gây bệnh phổ biến chiếm tỷ lệ cao nhóm virus nhân đa diện Nuclear polydrosis virrus Hàng năm, bệnh Nuclear polydrosis virrus gây chiếm khoảng 70% tổng số tằm bị hủy Bệnh xuất quanh năm diện rộng khắp nước Đây virus gây bệnh nghiêm trọng phổ biến [18] Thế giới có nhiều nghiên cứu Nuclear polydrosis virrus theo hướng khác nhau, từ nghiên cứu đặc điểm Nuclear polydrosis virrus để sản xuất thuốc trừ sâu sinh học diệt trùng có hại [3], nghiên cứu Nuclear polydrosis virrus cấp độ phân tử để tạo giống tằm có gen chống lại nhiễm Nuclear polydrosis virrus giai đoạn nhộng tằm [50] Nghiên cứu hạn chế tái gen Nuclear polydrosis virrus gen Helica [48] Một số nghiên cứu sử dụng kỹ thuật chuyển gen sinh sản chống lại Nuclear polydrosis virrus gây bệnh tằm [39] Ở Việt Nam thành công việc sản xuất thuốc trừ sâu sinh học từ Nuclear polydrosis virrus để diệt côn trùng [7], nghiên cứu Nuclear polydrosis virrus mức độ phân tử để tạo giống tằm có khả chống lại virus [23], thực tế chưa có giống kháng lại virus hồn tồn Các sở ni tằm áp dụng biện pháp phịng ngừa bệnh cho tằm theo phương pháp truyền thống [29], hiệu phòng chống bệnh chưa cao Nghiên cứu đặc tính sinh học Nuclear polydrosis virrus, sở tìm biện pháp phịng ngừa giải pháp cần thiết Hiện chưa có nghiên cứu đặc tính sinh học Nuclear polydrosis virrus cơng bố, chưa đưa biện pháp phòng chống bệnh virus hiệu Xuất phát từ thực tế chọn đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu số đặc tính sinh học Nuclear polydrosis virrus gây bệnh bủng tằm đề xuất biện pháp phòng trị bệnh” Nghiên cứu thực Viện công nghệ sinh học, Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Đề tài nhằm giải số vấn đề sau: - Phân lập số chủng virus gây bệnh bủng tằm Việt Nam - Nghiên cứu số đặc điểm sinh học virus - Trên sở đề xuất số biện pháp phịng trị bệnh bng tm Phần Nội dung Chơng I Tổng quan I.1 Giới thiệu tình hình chăn ni tằm * Nghề nuôi tằm Trên giới nghề nuôi tằm xuất cách khoảng 5000 năm, Trung Quốc quốc gia có nghề trồng dâu ni tằm sớm giới gắn liền với tên tuổi hồng hậu Xilingshi [60] Bà người tình cờ phát tằm khoảng năm 2.640 trước Công Ngun Từ người Trung Quốc biết ni tằm hóa giống tằm Theo biên niên sử, tơ tằm thời triều vua Châu Vương (cách khoảng 2.200 năm trước công nguyên) tơ lụa dành cho vua chúa hàng quý tộc, thể phục dân nhà vua Bí mật nghề trồng dâu ni tằm người Trung Quốc giữ kín gần 1.000 năm sau để lộ truyền sang nước lân cận phát triển khắp giới thông qua đường tơ lụa [26] Hiện có 32 nước giới phát triển nghề trồng dâu ni tằm Những nước có nghề trồng dâu ni tằm phát triển Trung Quốc, Nga, Hàn Quốc, Ấn Độ [30] Ở Việt Nam nghề trồng dâu nuôi tằm, ươm tơ dệt lụa xuất sau nghề trồng lúa nước, từ thời kỳ Hùng Vương thứ [31] Trải qua bao thăng trầm dịch bệnh chiến tranh, nghề trồng dâu nuôi tằm nước ta gìn giữ phát triển ngày nay, coi nghề truyền thống Trong chiến tranh, gần nghề không phát triển năm 1960, Nhà nước ta có chủ trương phát triển nghề trồng dâu ni tằm Đến năm 1986 nước ta có khoảng 5.000 dâu, sản xuất 1.200 kén tằm, 175 tơ, dệt gần triệu mét lụa xuất theo Nghị định thư với nước Đông Âu Liên Xô cũ năm 1986 -1993 [25] Do chuyển đổi chế, người dân sử dụng đất đai đưa giống có suất cao vào sản xuất, diện tích sản xuất dâu tằm tơ tăng nhanh từ 5.000 (1986) lên 38.000 (1993) Năm 1994 – 1997 thời ký khó khăn nghề, giá kén giảm, dịch bệnh, làm cho diện tích trồng dâu nuôi tằm giảm 50% Năm 1998 thị trường tơ lụa giới khôi phục phát triển trở lại kéo theo nghề trồng dâu nuôi tằm nước ta phát triển theo Đến năm 2006 nước có tới 25.050 đất trồng dâu Tồn ngành dệt đạt 5,5 triệu mét lụa mộc/năm Trong tổng công ty dâu tằm tơ đạt triệu mét/năm, lại làng nghề sở sản xuất khác [29] Hiện Việt Nam cung cấp cho thị trường giới 2.652 tơ/năm, chiếm 23% tổng sản lượng tơ giới Dự kiến năm tới, tiềm sản xuất đạt tới 3.640 tơ loại [32] Nhờ đa dạng hóa sản phẩm như: Sản xuất tơ lụa cao cấp, tơ lụa truyền thống phục vụ du lịch xuất khẩu, sản phẩm may mặc cao cấp khác Đặc biệt đời sống người dân nâng cao, nhu cầu lụa tơ tằm nước có xu hướng tăng nhanh, năm 1997 tiêu thụ có 150.000 mét/năm, từ năm 2001- 2006 tiêu thụ tơ lụa tăng vào khoảng 1,2 -1,5 triệu mét/năm [29] Như vậy, nghề trồng dâu ni tằm có tương lai đầy triển vọng Nhu cầu sử dụng sản phẩm tơ tằm, nhộng tằm có xu hướng tăng thị trường nước giới, cung chưa đáp ứng đủ với cầu Để thúc đẩy phát triển nghề nuôi tằm cách hạn chế phát triển dịch bệnh, đặc biệt bệnh virus gây Hiện chưa tìm kháng sinh tiêu diệt ngăn chặn phá hại virus, cần phải tìm biện pháp phịng bệnh hiệu * Tình hình nghiên cứu bệnh tằm Bệnh tằm trở ngại lớn nghề nuôi tằm, muốn nâng cao sản lượng chất lượng kén, cần phải ngăn chặn dịch bệnh đem lại lòng tin vào nghề cho người nuôi tằm[61] Từ người biết đến chăn nuôi tằm để lấy tơ dệt lụa, họ biết cách phòng chống bệnh cho tằm chọn thời vụ hợp lý năm để phát triển tránh dịch bệnh Thời Đông Hán kỷ thứ II-III trước công nguyên, người Trung Quốc biết vệ sinh phòng dịch cho tằm, năm 1260 hai tác giả người Trung Quốc tên Tư Nông Nguyễn Triều mô tả số triệu chứng tằm nêu kinh nghiệm phịng tránh bệnh cho tằm “Nơng tang tập yếu” [24] Vào đời nhà Đức Mạc tác giả người Trung Quốc mô tả tằm bệnh làm 24 triệu chứng ghi “ Thực Kinh tằm tang” Những năm 1980- 1990 Trung Quốc kiểm soát dịch ruồi E.Bombycis ký sinh tằm Tepa(triethylenephosphoramide) hay cách sử Thio dụng thuốc Tepa (triethylenethiophosphoramide) nồng độ 0,02-0,04% dùng cho ruồi trưởng thành Exorista bombycis Louis ăm thêm, kết cho thấy sau giao phối đẻ trứng, trúng ruồi khả phát triển thành dòi, ngăn chặn dịch bệnh tằm ruồi ký sinh [26] Năm 1940, Dương Băng Kiệt người Trung Quốc đề xuất biện pháp xử lý nhiệt độ 124 oF-134oF 10 giây để phịng tránh bệnh gai Năm 1960 Viện khoa học Nơng Nghiệp Trung Quốc công bố kết nghiên cứu virus gây bệnh bủng tằm “ thể đa giác gây bệnh bủng sản phẩm trao đổi chất tế bào ký chủ có virus ký sinh, thể đa giác virus mà phân tử virus chứa thể đa giác” Năm 1971-1973 Trung Quốc ứng dụng thành công lượng nguyên tử notoron để xử lý trứng tằm nâng cao sức đề kháng tằm điều kiện dễ phát sinh bệnh [25] Năm 1985 người ta tổng hợp thành công chất 734-II, 738, 838.II ngăn chặn hiệu mần bệnh thối virus đa diện gây [17] Nhật Bản nghề trồng dâu nuôi tằm phát triển mạnh, nghiên cứu bệnh tằm trọng, Nhật Bản đưa việc phịng bệnh tằm vào chương trình quốc gia giảng dạy trường TH phổ thông cao đẳng Nơng nghiệp có nhiều phát bệnh tằm công bố Năm 1955 bác sĩ Yanafuzi cơng bố cơng trình nghiên cứu bênh bủng tằm Năm 1907 Liên Xô người ta mô tả đặc điểm tác nhân gây bệnh bủng là: “ qua lưới lọc vi khuẩn, siêu hiển vi, có khả di truyền qua phổi” [16] Ở Việt Nam từ năm 1960 xây dựng sở sản xuất giống nghiên cứu bệnh tằm, với hai chuyên gia Trung Quốc Vương Hồng Văn Châu Hồng Xương phát bệnh Nosema giống tằm Việt Nam Năm 1973-1982 trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội kết hợp với sở nghiên cứu nước xác định nước ta có tới 14 loại trùng, vi sinh vật gây hại cho tằm virus tác nhân gây bệnh nguy hiểm thường xuyên phát dịch lớn, khó phịng chống, trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội ứng dụng kết dùng chất Proponic, Salycilic Benroic với số chất hoạt tính sinh học cao thực nghiệm phòng chống bệnh virus gây [13] Như vây, bệnh tằm nghiên cứu không Việt Nam mà giới Những nghiên cứu áp dụng khoa học sinh học phân tử để tác động vào gen virus, tằm để tạo giống chống lại virus nghiên cứu chưa đưa vào sản xuất Đối với nhóm gây bệnh vi khuẩn, nẫm, động vật nguyên sinh có nhiều nghiên cứu ứng dụng thành cơng [12], bệnh nhóm gây ngăn chặn Riêng nhóm virus, chưa tìm loại thuốc để tiêu diệt dịch bênh xẩy ra, để phịng trừ có hiệu phải dựa vào đặc tính sinh học Trong chăn ni tằm sở sử dụng biện pháp phòng chống bệnh virus gây theo phương pháp truyền thống xử lý môi trường, vệ sinh, phát bệnh sớm cách ly không dựa vào đặc tính sinh học viurs hàng năm bệnh có xu hướng tăng Do nghiên cứu bệnh đặc điểm sinh học nhân tố gây bệnh làm sở xây dựng biện pháp phòng chống bệnh hiệu vấn đề cần thiết cấp bách nghề nuôi tằm I.2 Một số bệnh tằm Tằm loại trùng biến thái hồn tồn trải qua giai đoạn chính: Trứng, tằm, nhộng ngài Trong giai đoạn, nhiễm bệnh thường xảy vào giai đoạn tằm, thuộc giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng Các nhân tố gây bệnh cho tằm chia thành nhóm * Nhóm gây bệnh khơng truyền nhiễm: Do điều kiện thời tiết (nhiệt độ, độ ẩm, pH) thay đổi đột ngột không đảm bảo, làm ảnh hưởng đến tằm, gây khả miễn dịch dẫn đến nhiễm bệnh Hoặc mơi trường nhiễm, nhiễm chất hố học độc hại, thiếu dinh dưỡng nguyên nhân dẫn đến tằm mắc bệnh cịi cọc * Nhóm gây bệnh truyền nhiễm tác nhân Nhón gây bệnh truyền nhiễm tác nhân vi khuẩn, nấm, động vật nguyên sinh - Vi khuẩn: Gây bệnh vi khuẩn đường ruột, bệnh vi khuẩn độc tố - Nấm: Gây bệnh nấm cứng trắng, bệnh nấm cứng xanh, bệnh nấm cúc vàng - Động vật nguyên sinh: Gây bệnh tằm gai - Vi rút: Virus tác nhân gây bệnh nguy hiểm phổ biến cho tằm, phát loại virus gây bệnh tằm là: + Virus nhân đa diện NPV(Nuclear polyhedrosis virus) gây bệnh bủng + Virus tế bào chất đa diện CPV (Cytoplasmic polyhydrosis virus) + VR nhân hình cầu IFV (Infections fracherie) + VR nhân hình DNV (Densonucleosis virus) Trong nhóm gây bệnh truyền nhiễm có nhóm gây bệnh như: Vi khuẩn, nấm, động vật nguyên sinh đến phịng có thuốc chữa trị hiệu Riêng nhóm gây bệnh virus gây vấn đề nan giải người nuôi tằm nhà nghiên cứu bệnh tằm[2] Trong nhóm virus gây bệnh tằm, virus gây bệnh bủng Nuclear polyhedrosis virus nhóm gây bệnh tằm chiếm tỉ lệ cao, xẩy quanh năm, có nhiều địa phương phát triển thành dịch Mỗi giống tằm tuổi tằm có sức đề kháng khác nên khả nhiễm bệnh khác nhau[34] Các nhóm bệnh virus gây cho tằm biểu triệu chứng bệnh tích khác nhau, dựa vào đặc điểm nhận biết sơ loại bệnh thể qua bảng sau: Bảng 1: Một số bệnh tằm T Tên T bệnh Tác nhân gây Triệu chứng bệnh Vết bệnh Chuẩn đoán bệnh virus Bệnh bủng Virus Nuclear - Các đốt căng phồng polyhedrosis - Màu trắng sữa màu virus (NPV) vàng - Bò liên tục xung quanh cạp nong - Cuối tuổi đầu tuổi 5, tằm nhiễm bệnh thường quay đầu cạp nong nằm im, da căng dễ vỡ, có dịch màu trắng sữa rỉ ra, thể co ngắn lại - Giai đoạn cuối tằm chuyển màu vàng (vàng nghệ) rỉ nước - Các tế bào bị nhiễm virus: + Tế bào màu + Tế bào biểu mơ khí quản + Tế bào mỡ + Tế bào da - Thể đa diện virus tự nhân lên nhân tế bào, làm cho tế bào căng vỡ, máu có màu trắng sữa - Sự phá vỡ tế bào làm rối loạn trình trao đổi chất tằm dẫn đế tằm teo dần chết - Đầu màu xanh tối, không lột xác, da bóng, tồn thân chuyển nhanh sang màu trắng sữa, có dịch màu trắng sữa chảy - Lấy máu soi kính hiển vi có độ phóng đại 400-600 lần, thấy xuất thể đa giác - Nhuộm Sudan II để phân biệt hạt mỡ thể đa giác, hạt mỡ bắt màu hồng, thể đa giác không bắt màu Bệnh Virus virus tế Cytoplasmic bào polyhydrosis - Tằm sinh trưởng chậm, còi - Các tế bào bị nhiễm virus: - Mổ tăm, lấy ruốt quan cọc, ăn, da có màu + Tế bào ruột hình trụ sát bề mặt vách xuất trắng đục - Virus ký sinh tế bào vạch tròn màu trắng