Đánh giá khả năng kháng bệnh bạc lá của 13 giống lúa với vi khuẩn x oryzae thuộc nòi số 1 race 1 và nòi số 5 race 5 vụ xuân 2011 tại trường đhnn hà nội

LỜI CẢM ƠN Để hồn thành khóa luận tốt nghiệp ngồi nỗ lực thân tơi nhận nhiều quan tâm, giúp đỡ nhiệt tình tập thể, cá nhân trường Đại học Nơng Nghiệp Hà Nội, thế: Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến thầy cô giáo khoa Nông Học, trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội đặc biệt thầy cô mơn Bệnh Cây, người hết lịng giúp đỡ truyền đạt cho kiến thức quý báu trình học tập trường Đặc biệt tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo KS GV Bùi Trọng Thủy giảng viên môn bệnh cây, người dành nhiều thời gian, tâm huyết tận tình hướng dẫn bảo tơi suốt thời gian thực khóa luận để tơi hồn thành khóa luận cách tốt Cuối cùng, tơi xin chân thành cảm gia đình, người thân, bạn bè động viên, giúp đỡ tơi suốt q trình học tập thực khóa luận Do thời gian kiến thức có hạn, đề tài tơi khơng tránh khỏi hạn chế thiếu sót Vì tơi mong nhận ý kiến đóng góp thầy giáo tồn thể bạn đọc Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 18 tháng năm 2011 Sinh viên Trịnh Xuân Hoàng i MỤC LỤC PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề .1 1.2 Mục đích yêu cấu .2 PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU .3 2.1 Một số dẫn liệu bệnh bạc lúa X oryzae 2.1.1 Triệu chứng, tác hại phạm vi phân bố bệnh bạc lúa 2.1.2 Nguyên nhân gây bệnh 2.1.3 Biện pháp phòng trừ bệnh bạc 11 2.2 Những nghiên cứu giống lúa kháng bệnh bạc 14 2.2.1 Những nghiên cứu xagen kháng bệnh bạc giới 14 2.2.2 Những nghiên cứư giống lúa Việt Nam 15 2.2.3 Những nghiên cứu thành phần nhóm nịi vi khuẩn gây bệnh 16 PHẦN 3: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .23 3.1 Phương pháp đánh giá tính kháng nhiễm bệnh bạc giống lúa 23 3.1.1 Phương pháp gieo cấy mạ chăm sóc lúa 23 3.1.2 Đặc điểm 27 Race vi khuẩn sử dụng nghiên cứu 23 3.1.3 Phương pháp lây bệnh nhân tạo đánh giá tính kháng nhiễm 25 3.2 Phương pháp thu thập, bảo quản phân lập mẫu bệnh bạc lúa 27 3.2.1 Phương pháp thu thập bảo quản mẫu bệnh bạc lúa 27 3.2.2 Phương pháp phân lập, bảo quản vi khuẩn X oryzea .27 PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .30 4.1 Kết kiểm tra độc tính 40 isolate 30 4.1.1 Kết kiểm tra độc tính gây bệnh 40 isolate vi khuẩn X oryzae 30 4.2 Kết xác định nòi ( race) 27 vi khuẩn X.oryzae 33 4.2.1 Bộ giống lúa thị bạc IRRI 33 4.2.2 phản ứng 27 isolate với 11 dòng lúa đẳng gen: 34 ii 4.2.3 Kết đánh giá tính kháng nhiễm 13 dịng lúa với 27 Race vi khuẩn X oryzea vụ xuân năm 2011 .36 PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .46 5.1 Kết luận 46 5.2 Đề nghị 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 iii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Phản ứng 11 dòng lúa thị đẳng gen với 15 Race 22 Bảng 3.1: Danh sách 27 isolate vi khuẩn X oryzea sử dụng nghiên cứu 24 Bảng 3.2 Đánh giá mức kháng, nhiễm bệnh bạc lúa cách cho điểm (IRRI.1993 – 1997) 26 Bảng 3.3 Tiêu chuẩn đánh giá phản ứng kháng nhiễm bệnh bạc lúa (IRRI.1997) .27 Bảng 4.1: Chiều dài vết bệnh trung bình (cm) phản ứng IR24 với 40 isolate vi khuẩn X oryzea 31 Bảng 4.2: Nguồn gốc, đặc điểm 11 dòng lúa thị đẳng gen 33 Bảng 4.3: Chiều dài vết bệnh trung bình (cm) phản ứng kháng nhiễm 11 giống lúa đẳng gen với Race (884 HAU 08076-1) vi khuẩn X oryzea 34 Bảng 4.4: Chiều dài vết bệnh trung bình (cm) phản ứng kháng nhiễm 11 giống lúa đẳng gen với Race (1083.HAU 10164-3) vi khuẩn X oryzea .35 Bảng 4.5 Đánh giá tính kháng nhiễm 13 giống lúa 27 isolate Race vi khuẩn X oryzae 36 Bảng 4.6 :Phản ứng 13 giống lúa 27 isolate Race vi khuẩn X oryzae 37 Bảng 4.7 Chiều dài vết bệnh trung bình (cm) 11 dòng lúa thị đẳng gen với 27 isolate X.oryzae vụ xuân năm 2011 40 Bảng 4.8 Phản ứng 11 dòng lúa đẳng gen với 27 isolate X.oryzae 42 iv PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Lúa nước lương thực quan trọng nước ta Sản xuất lúa đáp ứng nhu cầu lương thực nước mà gạo mặt hàng xuất đem lại nguồn thu ngoại tệ lớn cho ngân sách quốc gia Diện tích trồng lúa Việt Nam triệu ha, sản lượng chiếm 80% tổng sản lượng lương thực nước Năm 2008, Việt Nam xuất 4.7 triệu gạo tiếp tục nước đứng thứ xuất gạo giới Trong suốt trình sinh trưởng phát triển, lúa bị loài sâu hại sâu lá, sâu cắn gié, sâu đục thân…và nhiều bệnh hại bệnh bạc lúa, bệnh đạo ơn, bệnh khơ vằn…Trong đó, bệnh bạc vi khuẩn Xanthomonas oryzae gây loại bệnh hại chủ yếu Hằng năm diện tích lúa bị bệnh bạc hại nặng khoảng 300.000ha, bệnh gây hại vụ lúa lúa xuân lúa mùa, vùng đồng lớn đồng sông Hồng đồng sông Cửu Long Tỉ lệ thiệt hại từ 25 – 60% suất lúa đạt để sản xuất lúa đạt hiệu phịng chống bệnh bạc đóng vai trị quan trọng Trong biện pháp phòng trừ tổng hợp bệnh bạc vi khuẩn Xanthomonas oryzae gây biện pháp canh tác, biện pháp sử dụng giống kháng, biện pháp sinh học…thì biện pháp sử dụng giống kháng quan trọng coi biện pháp chủ yếu Nhưng vi khuẩn X oryzae gây bệnh bạc lúa có thành phần chủng, nịi phong phú Mỗi vùng sinh thái khác tồn chủng vi khuẩn khác nhau, có độ độc tính khác gây nhiều khó khăn cho vấn đề phịng chống bệnh bạc lúa, mặt khác điều kiện môi trường lại thường xuyên thay đổi vi khuẩn thay đổi độc tính gây bệnh nên nhiều giống bị tính kháng Hiện nay, nhiều giống lúa lai có suất cao, lúa chất lượng tốt khả kháng bệnh bạc yếu Vì vậy, hướng nghiên cứu phòng chống bệnh bạc sử dụng chất kích kháng oxyclorua đồng, axít Xalixilic, Bion, ASM kết hợp với sử dụng gen kháng để hỗ trợ việc phòng trừ bệnh đạt hiệu Chính vậy, tơi định tiến hành đề tài nghiên cứu đề tài: “Đánh giá khả kháng bệnh bạc 13 giống lúa với vi khuẩn X oryzae thuộc nòi số 1(race 1) nòi số (race 5) vụ xuân 2011 trường ĐHNN Hà nội” 1.2 Mục đích yêu cấu Mục đích - Đánh giá khả kháng, nhiễm bệnh bạc 13 giống lúa nòi số (race 5) nòi số (race 1) vi khuẩn X.oryzae thu thập, phân lập bảo quản từ vụ xuân 2010 Đồng thời lựa chọn số giống lúa có phản ứng kháng cao với nòi số (race 5) vi khuẩn X.ozyrae, nhóm nịi phổ biến miền bắc Việt Nam - Thu thập phân lập vi khuẩn Xanthomonas oryzae vụ lúa xuân số tỉnh phía Bắc Yêu cầu - Khảo sát khả kháng bệnh bạc số giống lúa lai, lúa vụ xuân Race vi khuẩn Xanthomonas oryzae - Thu thập mẫu bệnh phân lập vi khuẩn Xanthomonas oryzae vụ lúa xuân số tỉnh phía Bắc PHẦN TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 2.1 Một số dẫn liệu bệnh bạc lúa X oryzae 2.1.1 Triệu chứng, tác hại phạm vi phân bố bệnh bạc lúa Triệu chứng bệnh bạc lúa Bệnh bạc phát sinh gây hại suốt từ giai đoạn mạ đến chín triệu chứng điển hình giai đoạn sau đẻ nhánh đến chín sữa Trên mạ, triệu chứng bệnh đặc trưng lúa Ở giai đoạn lúa, vết bệnh lan dần từ đầu mút lá, mép đến phiến lá, kéo dài theo gân chính, có vết bệnh từ phiến lan rộng Vết bệnh thường lan theo đường gợn sóng Vào lúc trời ẩm, xuất dạng giọt dịch vi khuẩn màu vàng mép lá, gặp trời nắng tạo thành dạng hạt keo màu hổ phách Kết nghiên cứu môn bệnh - Đại học Nơng Nghiệp Hà Nội cho thấy có hai triệu chứng điển hình bệnh bạc bạc gợn vàng bạc gợn xanh Loại hình bạc gợn vàng phổ biến hầu hết giống mùa vụ, bạc gợn xanh thường xuất số giống lúa, đặc biệt giống lúa ngắn ngày, chịu phân, đứng Thông thường ranh giới mô bệnh mơ khoẻ phân biệt rõ ràng, có giới hạn theo đường gợn sóng vàng khơng vàng, có viền màu nâu đứt quãng hay không đứt quãng [1] Vi khuẩn X oryzae gây triệu trứng điển hình bệnh bạc lúa vùng nhiệt đới là: bạc lá, vàng nhợt héo ( Kresek hay Wilt ) [22] mối quan hệ triệu chứng chưa làm sáng tỏ, nhiều thí nghiệm nhà lưới chứng minh tượng héo bạc khác rõ rệt độc lập với Các giống lúa khác biểu triệu chứng nhiễm Kersek bạc Kersek bạc triệu chứng ban đầu nhiễm bệnh Triệu chứng vàng nhợt có ảnh hưởng sau, hậu nhiễm bệnh bạc hay Kresek gây nên độc tố ( toxin ) vi khuẩn bạc sinh [ 20] Triệu chứng héo xảy gia đoạn già, giống nhiễm bệnh nặng Triệu chứng xuất gia đoạn – tuần sau cấy Nhìn chung triệu chứng bệnh bạc xảy gia đoạn để nhánh tố đa gia tiếp theo[22] Tác hại bệnh bạc lúa Bệnh bạc vi khuẩn X oryzae bệnh nguy hại tìm thấy hầu hết tất vùng trồng lúa giới Hàng năm suất lúa tồn giới ước tính giảm từ 10 - 20% bệnh vi khuẩn, có tới 50% bệnh bạc gây nên (Mew, 1989) [20] Ở Việt Nam, bệnh bạc phát từ lâu giống lúa mùa cũ Hiện nay, bệnh gây hại hai vụ lúa, đặc biệt gây hại nặng giống lúa lai nhập nội từ Trung Quốc Theo tổng kết báo cáo số kết nghiên cứu lúa lai có năm nước ta có khoảng 350.000 lúa bị nhiễm nặng vụ mùa vụ xuân, hàng trăm bị trắng vụ mùa năm 2002 Đan Phượng, Phú Xuyên, Bắc Ninh, Ninh Bình Cũng theo số liệu năm 2004 tạp chí BVTV số 03, bệnh bạc xuất tỉnh Hà Nam, Hải Phòng, Phú Thọ, Điện Biên, Bắc Giang, Nghệ An, Thanh Hoá với tổng diện tích 3770 ha, diện tích nhiễm nặng 560 Tỷ lệ bệnh phổ biến - 20% số lá, nơi cao 50 - 70% số Tác hại bệnh phụ thuộc vào giống, thời kỳ bị bệnh sớm hay muộn mức độ nhiễm nặng hay nhẹ Tác hại chủ yếu bệnh làm cho lúa mà đặc biệt địng sớm tàn, nhanh chóng khơ chết, sơ xác, ảnh hưởng lớn đến quang hợp, tỷ lệ hạt lép cao, suất Theo tổng kết báo cáo số kết nghiên cứu lúa lai có năm nước ta có khoảng 350.000 lúa bị nhiễm nặng vụ mùa vụ xuân, hàng trăm bị trắng vụ mùa năm 2002 Đan Phượng, Phú Xuyên, Bắc Ninh, Ninh Bình Cũng theo số liệu năm 2004 tạp chí BVTV số 03, bệnh bạc xuất tỉnh Hà Nam, Hải Phòng, Phú Thọ, Điện Biên, Bắc Giang, Nghệ An, Thanh Hoá với tổng diện tích 3770 ha, diện tích nhiễm nặng 560 Tỷ lệ bệnh phổ biến - 20% số lá, nơi cao 50 - 70% số Thêm vào kỹ thuật thâm canh bón nhiều phân, lạm dụng nhiều phân đạm vô tăng vụ tạo nên điều kiện thuận lợi để bệnh phát triển Bệnh bạc gây hại nặng Bắc Giang (1956-1957), Đông Triều (1961) trở thành dịch lớn ĐBSH năm 1968 đến 1975 Tác hại chủ yếu bệnh làm cho lúa mà đặc biệt địng sớm tàn, nhanh chóng khơ chết, sơ xác, ảnh hưởng lớn đến quang hợp, tỷ lệ hạt lép cao, suất giảm sút rõ rệt Theo thống kê tổ chức nông lương thực giới ( FAO) bệnh bạc lúa khơng làm giảm suất mà làm giảm đáng kể chất lượng gạo Nguyên nhân bệnh làm tăng cường hô hấp, giảm cường độ quang hợp, kéo dài thời gian trỗ, tỷ lệ lép cao, gạo đem xay xát dễ bị nát Tại Ấn Độ, hàng năm có tới hàng triệu bị bệnh nặng, suất giảm từ 6-60% Ở Nhật Bản hàng năm có từ 300.000 – 400.000 lúa bị bệnh nặng, nắng suất giảm từ 20 - 30% có nơi giảm tới 50% Năm 1986 Autralia, bệnh làm giảm từ 30-50% Thiệt hại bệnh bạc gây Philipines Indonesia cao so với Nhật .Phạm vi phân bố Bệnh bạc phát Nhật Bản vào năm 1884-1885 Ban đầu nhà khoa học Nhật Bản cho bệnh có nguồn gốc sinh lý đất chua gây nên Năm 1908, Takaishi tìm thấy vi khuẩn giọt dịch lây lại lúa Dựa kết phân lập năm 1911, Bokura kết luận triệu chứng bệnh vi khuẩn gây nên sinh lý [8] Nghiên cứu Takaishi năm 1908 cho kết tương tự Từ năm 1950 trở đi, bệnh bạc lúa phát triển mạnh Nhật Bản vào khoảng năm 1960, bệnh bạc lan rộng khắp Nhật Bản, trừ miền Bắc đảo Hokaido (Tagami Mizukami, 1962, Srivastava 1972) [10] Ở Ấn Độ bệnh bạc phát vào năm 1940 (Raina cộng sự, 1981) với tên địa phương Pansukh, có nghĩa trắng hay khô [10] Đến năm 1965, người ta xác định nguyên nhân gây bệnh vi khuẩn X oryzae gây Ở Indonexia, bệnh bạc lúa phát vào năm 1950 Khi nghiên cứu triệu chứng héo, Reitsma Schure gọi tên bệnh Kresek xác định vi khuẩn X oryzae gây Ở Philippine, Reiking (1918) mô tả triệu chứng bệnh bạc vi khuẩn lại nhầm với bệnh đốm sọc vi khuẩn Xathomonas oryzicola gây nên Mãi đến tận 1957, hai bệnh phân biệt với rõ rệt Năm 1957, nhà khoa học Trung Quốc phát thấy bệnh cánh đồng lúa phía Tây Nam ( Wu, 1980, 1989) Năm 1976, bệnh thông báo Pakistan Trong nửa cuối thập niên 70, bệnh xuất hầu châu Á, trừ Tây Á (Yoshimuara cộng sự, 1983, 1984) Năm 1973, bệnh bạc vi khuẩn thông báo miền Bắc châu Úc (Khush, 1976) Tại châu Mỹ La tinh, số trại thí nghiệm lúa thuộc Colombia, Panama Mexico phát thấy bệnh bạc vào năm 1975 (Buddenhagen cộng sự, 1979) Năm 1979, người ta quan sát thấy bệnh bạc vi khuẩn trại thí nghiệm Kogoni, Mali thuộc vùng phía Tây Châu Phi (Buddenhagen cộng 1979, 1982) Tháng năm 1980, bệnh bạc vi khuẩn xuất số giống lúa lùn Châu Á Sau người ta quan sát thấy bệnh xuất lúa dại Oryzae bathii, Oryzae longistaminata (Buddenhagen, 1982) Như vậy, bệnh bạc lan rộng gây hại tất nước trồng lúa giới gồm châu Á, châu Phi vùng Caribe Bạc lúa