nghiên cứu phát triển các biện pháp an toàn với môi trường để phòng trừ bệnh hại trong đất trên một số cây trồng có hiệu quả kinh tế cao

BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM VIỆN BẢO VỆ THỰC VẬT Đông Ngạc, Từ Liêm, Hà Nội BÁO CÁO TỔNG KẾT KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT NHIỆM VỤ HỢP TÁC KHCN THEO NGHỊ ĐỊNH THƯ GIỮA VIỆT NAM VÀ HÀN QUỐC TÊN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN CÁC BIỆN PHÁP AN TOÀN VỚI MƠI TRƯỜNG ĐỂ PHỊNG TRỪ BỆNH HẠI TRONG ĐẤT TRÊN MỘT SỐ CÂY TRỒNG CÓ HIỆU QUẢ KINH TẾ CAO TS Đoàn Thị Thanh 6878 30/5/2008 HÀ NỘI, 2008 Bản thảo viết xong tháng 3/2008 Tài liệu chuẩn bị sở kết thực nhiệm vụ hợp tác khoa học công nghệ theo nghị định thư Việt Nam Hàn Quốc 2006-2007 Lời cảm ơn Chúng xin chân thành cảm ơn tới Bộ nông Nghiệp PTNT, Bộ Khoa học Công nghệ, Vụ Quan hệ Hợp tác quốc tế, Viện Khoa hoc Nông nghiệp Việt Nam, Viện Bảo vệ thực vật tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ suốt q trình thực đề tài Chúng tơi xin chân thành cám ơn tới TS Kuyng Seok Park - Viện Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Quốc Gia - Hàn Quốc, Th.S Trần Thu Hà - Bộ môn Vi sinh - Viện Nơng hóa Thổ nhưỡng nhiệt tình hợp tác nghiên cứu sản xuất chế phẩm sinh học với chúng tơi suốt q trình thực Chúng chân thành cám ơn tới đồng chí cán HTX, bà nơng dân HTX Song Phương - Hoài Đức - Hà Tây, HTX Hà Hồi Thường Tín - Hà Tây, HTX Tiền Phong - Mê Linh - Vĩnh Phúc Phường Nghĩa Trung - TX Gia Nghĩa - Đăk Nông tạo điều kiện giúp đỡ chúng tơi thực tốt thí nghiệm, mơ hình đề tài Thay mặt nhóm thực đề tài TS Đoàn Thị Thanh D2-3-DSTG DANH SÁCH TÁC GIẢ CỦA ĐỀ TÀI KH&CN CẤP NHÀ NƯỚC (DANH SÁCH NHỮNG CÁ NHÂN ĐÃ ĐÓNG GÓP SÁNG TẠO CHỦ YẾU CHO ĐỀ TÀI ĐƯỢC SẮP XẾP THEO THỨ TỰ ĐÃ THOẢ THUẬN) (Kèm theo Quyết định số 13/2004/QĐ-BKHCN ngày 25/5/2004 Bộ trưởng Bộ Khoa học Công nghệ) Tên Đề tài: Nghiên cứu phát triển biện pháp an tồn mơi trường để phịng trừ bệnh hại đất số trồng có hiệu kinh tế cao Mã số: Thuộc Chương trình (nếu có): KHCN theo Nghị định thư Thời gian thực hiện: 2006-2007 Cơ quan chủ trì: Viện Bảo vệ thực vật, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam Bộ chủ quản: Bộ khoa học Công nghệ Danh sách tác giả: TT Học hàm, học vị, họ tên Chữ ký TS Đoàn Thị Thanh KS Nguyễn Hồng Tuyên Ths Nguyễn Thúy Hạnh KS Lê Thị Thanh Tâm TS Vũ Đình Phú Ths Phạm Ngọc Dung KS Phạm Thị Tâm KS Nguyễn Thế Sơn Ths Nguyễn Thu Hà THỦ TRƯỞNG CƠ QUAN CHỦ TRÌ ĐỀ TÀI (Họ tên, chữ ký đóng dấu) BẢNG CHÚ GIẢI CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Chú giải HXVK Héo xanh vi khuẩn R.solanacearum Ralstonia solanacearum F.solani Fusarium solani P.capsici Phytophthora capsici CSB Chỉ số bệnh SPA Sucrose Peptone Agar TZC Tripphenyl Tetrazolium Chloride PDA Potato Dextrose Agar KB King'B TN Thí nghiệm BVTV Bảo vệ thực vật HCVSVCN Hữu vi sinh vật chức VSV Vi sinh vật sx Sản xuất cs Cộng DANH MỤC CÁC HÌNH Hình Tên hình Trang Hình Triệu chứng bệnh HXVK, héo vàng cà chua, khoai tây 21 bệnh chết nhanh hồ tiêu (2006) Hình Phân lập mẫu VSV gây bệnh môi trường (7/2006) 23 Hình Các chế phẩm sinh học ức chế với VSV gây bệnh 27 Hình Mối tương quan tỷ lệ bệnh HXVK, héo vàng với 35 suất cà chua thử nghiệm chế phẩm Hình Mối tương quan tỷ lệ bệnh HXVK, héo vàng với 37 suất khoai tây thử nghiệm chế phẩm Hình Vị trí phân loại chủng Đ6-1* lồi có quan hệ họ 52 hàng gần Hình So sánh đặc điểm khuẩn lạc B subtillis dòng BC với dòng B16 53 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Bảng Bảng Bảng Bảng Bảng Bảng Bảng Bảng Bảng Bảng 10 Bảng 11 Bảng 12 Bảng 13 Bảng 14 Bảng 15 Bảng 16 Bảng 17 Bảng 18 Bảng 19 Bảng 20 Tên bảng Kết thu thập mẫu phân lập VSV gây bệnh (2006) Trang 22 Kết thu thập mẫu phân lập VSV đối kháng bệnh 24 (2006) Kết phân loại VSV đối kháng phương pháp sequencce (RNA) 6/2007 Kết thu thập mẫu phân lập VSV đối kháng số ký chủ Kết ức chế chế phẩm sinh học với VSV gây bệnh (2006) Ảnh hưởng chế phẩm EXTN-1 đến khả nảy mầm sinh trưởng hạt giống cà chua Balan Ảnh hưởng chế phẩm sinh học đến tỷ lệ bệnh HXVK (%) cà chua Hiệu chế phẩm sinh học đến bệnh héo vàng cà chua Ảnh hưởng chế phẩm đến phát triển cà chua Hiệu chế phẩm bệnh HXVK (%) khoai tây Ảnh hưởng chế phẩm đến sinh trưởng mức độ bị bệnh chết nhanh hồ tiêu (thí nghiệm nhà lưới 2006) Hiệu chế phẩm sinh học bệnh HXVK héo vàng cà chua Hoài Đức, Hà Tây (7-12/2006) Hiệu chế phẩm sinh học đến tỷ lệ bệnh HXVK héo vàng cà chua Vĩnh Phúc (7-12/2006) Ảnh hưởng chế phẩm sinh học đến sinh trưởng suất cà chua Ảnh hưởng chế phẩm đến tỷ lệ bệnh HXVK khoai tây (giống KT3) vụ đông 2006, Thường Tín, Hà Tây Ảnh hưởng chế phẩm sinh học đến sinh trưởng suất khoai tây (KT3) Thường Tín, Hà Tây (2006) Tình hình bị bệnh chết nhanh vườn hồ tiêu (Gia Nghĩa, Đắc Nông, 2006) Ảnh hưởng chế phẩm EXTN-1 đến phát triển chồi mầm hồ tiêu (2006) Đắc Nông Ảnh hưởng chế phẩm EXTN-1 bệnh chết nhanh, phát triển suất hồ tiêu (2006) Hiệu chế phẩm EXTN-1 bệnh HXVK héo vàng cà chua HTX Song Phương, Hà Tây (trồng 7/2007) 25 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 34 36 36 38 38 39 40 Bảng 21 Sự sinh trưởng suất cà chua mô hình so với ruộng đại 41 Bảng 22 41 Bảng 23 Bảng 24 Bảng 25 Bảng 26 Bảng 27 Bảng 28 Bảng 29 Bảng 30 Bảng 31 Bảng 32 Bảng 33 Bảng 34 Bảng 35 Bảng 36 Bảng 37 Bảng 38 Bảng 39 Bảng 40 Bảng 41 Bảng 42 Bảng 43 Bảng 44 trà (Hoài Đức, Hà Tây Mê Linh, Vĩnh Phúc - 2007) Hiệu mơ hình xử lý chế phẩm EXTN-1 bệnh HXVK, héo vàng khoai tây Thường Tín, Hà Tây Sự sinh trưởng suất khoai tây mơ hình so với ruộng đại trà Hiệu chế phẩm EXTN-1 đối bệnh chết nhanh hồ tiêu Sự sinh trưởng suất hồ tiêu mơ hình ruộng đại trà TX Gia Nghĩa, Đắc Nông (2007) Tổng chi phí mơ hình cà chua so với ruộng đại trà Lãi suất cho 1ha cà chua mơ hình so với ruộng địa trà Tổng chi phí mơ hình khoai tây so với ruộng đại trà Lãi suất cho 1ha khoai tây mơ hình so với đại trà Tổng chi phí mơ hình hồ tiêu so với ruộng đại trà Lãi suất cho 1ha hồ tiêu mơ hình so với đại trà Kết ức chế chế phẩm sinh học isolates VSV đối kháng với VSV gây bệnh invitro (2006) Hiệu chế phẩm BE, BC bệnh HXVK cà chua Hiệu chế phẩm bệnh héo vàng cà chua Hiệu lực chế phẩm BE, BC bệnh HXVK khoai tây Hiệu chế phẩm BE, BC đến tỷ lệ nảy mầm hạt cà chua Hiệu lực chế phẩm BE, BC đến tỷ lệ HXVK, héo vàng cà chua Ảnh hưởng chế phẩm BE, BC đến phát triển suất cà chua Hiệu lực chế phẩm BE, BC bệnh HXVK khoai tây Hiệu lực chế phẩm BE, BC bệnh héo vàng khoai tây Hiệu chế phẩm BE, BC đến phát triển suất khoai tây Kiểm tra hoạt tính chế phẩm BE, BC sau tháng sản xuất Khả ức chế chế phẩm BE, BC VSV gây bệnh Hiệu lực chế phẩm BE, BC bệnh HXVK héo vàng cà chua 42 43 44 45 46 47 47 48 49 54 55 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 70 TÓM TẮT Ở Việt Nam, bệnh héo vàng nấm Fusarium solani (F.solani), bệnh héo xanh vi khuẩn (HXVK) Ralstonia solanacearum (Smith) (R.solanacearum) bệnh chết nhanh nấm Phytophthora capsici (P.capsici) bệnh hại nguy hiểm đất gây thiệt hại lớn chuối, khoai tây, cà chua, hành ta, hồ tiêu nhiều trồng khác Các biện pháp phịng trừ bệnh hố học số biện pháp khác không đem lại hiệu mong muốn bệnh HXVK Bệnh héo vàng chết nhanh khó phịng trừ biện pháp hố học Do mục tiêu đề tài phát triển ứng dụng biện pháp an tồn mơi trường để nâng cao sức đề kháng cây, chủ động phòng ngừa bệnh HXVK, héo vàng nấm Fusarium cà chua, khoai tây nấm Phytopthora hồ tiêu, xây dựng quy trình cơng nghệ sản xuất chế phẩm thử nghiệm Việt Nam Các phương pháp nghiên cứu đề tài sử dụng phương pháp trường Đại học Damstadt, Đức trường đại học Quốc gia, Seoul, Hàn Quốc, phương pháp nhà khoa học nước khác theo phương pháp I, II III Bảo vệ thực vật (BVTV), viện BVTV Đề tài thu thập phân lập 100 isolates VSV gây bệnh có 60 isolates vi khuẩn R.solanacearum, 36 isolates nấm F solani isolates nấm P.capsici có độc tính cao làm vật liệu nghiên cứu Thu thập chọn lọc 100 mẫu VSV đối kháng từ rễ trồng phân lập 49 ioslates VSV đối kháng mức chủng loài sequence giải mã RNA So sánh hoạt tính chế phẩm BE, BC với chế phẩm EXTN-1 nhập nội từ Hàn Quốc cho thấy: Chế phẩm BE, BC có hoạt tính gần chế phẩm EXTN-1, kích thước đường kính vịng vơ khuẩn EXTN-1 với tác nhân gây bệnh (R.solanacearum, F.solani, P.capsici) cao không đáng kể so với đường kính vịng vơ khuẩn BE, BC với tác nhân gây bệnh Qua thí nghiệm cà chua, khoai tây nhà lưới cho thấy chế phẩm sản xuất Việt Nam (BE, BC) có hiệu hạn chế bệnh HXVK héo vàng gần tương đương với chế phẩm EXTN-1 nhập ngoại Hiệu chế phẩm EXTN-1 mơ hình kỹ thuật có hiệu giảm tỷ lệ bệnh từ 39-51% bệnh HXVK, héo vàng cà chua, khoai tây chết nhanh hồ tiêu đồng Hiệu kinh tế chế phẩm EXTN-1 mơ hình lãi 24 triệu đồng cà chua, 15 triệu đồng khoai tây 8,5 triệu đồng hồ tiêu so với sản xuất đại trà Chế phẩm an toàn cho trồng, người thân thiện với môi trường Cử cán sang tham quan học tập Hàn Quốc đề tài Hướng dẫn lớp kỹ thuật cách nhận biết bệnh phòng trừ sinh học bệnh hại cà chua khoai tây Có chuyên gia viện Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Quốc gia Hàn Quốc sang tư vấn kiểm tra tiến độ đề tài Nghiên cứu, sản xuất chế phẩm BE – Bacillus vallismortis chế phẩm BC – Bacillus subtilis Việt Nam Mỗi chế phẩm sản xuất thử 250 kg chế phẩm chất lượng cao mật độ 108 CFU/1g chế phẩm tương đương với 2,5 chế phẩm phân bón vi sinh vật (mật độ 106 /1g chế phẩm) Thử nghiệm chế phẩm BE, BC nhà lưới động diện hẹp cho kết cao, hạn chế bệnh HXVK, héo vàng cà chua khoai tây so với đối chứng Trên sở đề xuất qui trình sản xuất thử chế phẩm BE chất lượng cao, qui trình sử dụng chế phẩm BC phòng trừ bệnh HXVK héo vàng cà chua (bón lót với lượng 130-150kg/ha) qui trình sử dụng chế phẩm BE phòng trừ bệnh HXVK héo vàng khoai tây (bón lót với lượng 250300kg/ha tuỳ thuộc vào đất mức độ bị bệnh HXVK) MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU 2.1 2.2 Đặt vấn đề Mục tiêu nhiệm vụ hợp tác Mục tiêu chung Mục tiêu trực tiếp phía Việt Nam Các nội dung thực nhiệm vụ hợp tác Kết cần đạt phía Việt Nam thực nhiệm vụ hợp tác 1 2 CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 1.1 1.1.1 1.1.2 1.2 Tình hình nghiên cứu nước Tình hình nghiên cứu chung ngồi nước Về chế phẩm EXTN-1 Tình hình nghiên cứu nước 4 CHƯƠNG II MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU – TRIỂN KHAI 2.1 2.2 2.3 2.3.1 2.3.2 2.3.2.1 2.3.2.2 2.4 2.5 Mục tiêu nhiệm vụ Nội dung hợp tác hai nước Vật liệu phương pháp nghiên cứu Vật liệu nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Phương pháp điều tra, thu thập phân lập mẫu bệnh VSV đối kháng Phương pháp kỹ thuật sử dụng để thử nghiệm chế phẩm EXTN-1, BE, BC nhà lưới, đồng bệnh Phương pháp nghiên cứu sản xuất chế phẩm sinh học BE, BC Phân tích đất 12 12 15 15 16 16 17 20 20 CHƯƠNG III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU – TRIỂN KHAI 3.1 3.1.1 3.1.1.1 3.1.1.2 Điều tra, thu thập, phân lập VSV gây bệnh VSV đối kháng năm 2006 Điều tra thu thập phân lập mẫu VSV gây bệnh Điều tra thu thập VSV gây bệnh cà chua, khoai tây hồ tiêu Phân lập VSV gây bệnh 21 21 21 22 3.1.2 3.1.2.1 3.1.2.2 3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.2.1 3.2.2.2 3.2.2.3 3.2.2.4 3.3 3.3.1 3.3.2 3.3.2.1 3.3.2.2 3.3.3 3.4 3.4.1 3.4.1.1 3.4.1.2 3.4.1.3 3.4.2 3.4.2.1 3.4.2.2 Thu thập mẫu, phân lập chọn lọc VSV đối kháng Việt Nam Thu thập mẫu phân lập VSV đối kháng năm 2006 Tiếp tục thu thập mẫu chẩn đoán VSV đối kháng mức phân tử Thử nghiệm chế phẩm sinh học hạn chế bệnh invitro nhà lưới Thử nghiệm chế phẩm sinh học bệnh invitro Thử nghiệm chế phẩm EXTN-1 VSV gây bệnh nhà lưới Ảnh hưởng chế phẩm EXTN-1 đến khả nảy mầm sinh trưởng hạt cà chua Thử nghiệm chế phẩm sinh học bệnh HXVK héo vàng cà chua nhà lưới Thử nghiệm chế phẩm EXTN-1 bệnh HXVK khoai tây nhà lưới Thử nghiệm chế phẩm EXTN-1 bệnh chết nhanh hồ tiêu nhà lưới Thử nghiệm chế phẩm sinh học VSV gây bệnh diện hẹp đồng năm 2006-2007 Thử nghiệm chế phẩm sinh học bệnh HXVK héo vàng cà chua đồng Thử nghiệm chế phẩm bệnh HXVK héo vàng khoai tây diện hẹp đồng Thử nghiệm chế phẩm EXTN-1 khoai tây Thường Tín, Hà Tây Thử nghiệm chế phẩm EXTN-1 khoai tây Chương Mỹ, Hà Tây Ảnh hưởng chế phẩm EXTN-1 bệnh chết nhanh hồ tiêu đồng Đánh giá hiệu chế phẩm EXTN-1 mơ hình năm 2007 Hiệu kỹ thuật mơ hình Đánh giá hiệu chế phẩm EXTN-1 mơ hình bệnh HXVK héo vàng cà chua Hiệu chế phẩm EXTN-1 mơ hình bệnh HXVK héo vàng khoai tây Mô hình hiệu chế phẩm EXTN-1 bệnh chết nhanh hồ tiêu Hiệu kinh tế mơ hình sử dụng chế phẩm EXTN-1 Hiệu kinh tế mơ hình sử dụng chế phẩm EXTN-1 bệnh HXVK héo vàng cà chua Hiệu kinh tế thử nghiệm chế phẩm EXTN-1 bệnh HXVK 23 23 24 26 26 27 27 28 30 31 32 32 35 37 37 37 39 39 39 41 42 44 44 A3 STRAIN (UPSTREAM) Enterobacter sp CCBAU 15492 16S ribosomal RNA gene, partial sequence Length=1445 Score = 1826 bits (921), Expect = 0.0 Identities = 1006/1024 (98%), Gaps = 10/1024 (0%) Strand=Plus/Plus A3 STRAIN (DOWNSTREAM) Pantoea agglomerans strain P29 16S ribosomal RNA gene, partial sequence Length=1414 Score = 1848 bits (932), Expect = 0.0 Identities = 954/958 (99%), Gaps = 3/958 (0%) Strand=Plus/Minus A4 STRAIN (UPSTREAM) Enterobacter sp CCBAU 15492 16S ribosomal RNA gene, partial sequence Length=1445 Score = 1760 bits (888), Expect = 0.0 Identities = 942/953 (98%), Gaps = 7/953 (0%) Strand=Plus/Plus A4 STRAIN (DOWNSTREAM) Pantoea agglomerans strain P29 16S ribosomal RNA gene, partial sequence Length=1414 Score = 1848 bits (932), Expect = 0.0 Identities = 961/966 (99%), Gaps = 4/966 (0%) Strand=Plus/Minus B1 STRAIN (UPSTREAM) Bacillus subtilis strain GB03 16S ribosomal RNA gene, partial sequence Length=1124 Score = 1966 bits (992), Expect = 0.0 Identities = 1079/1099 (98%), Gaps = 10/1099 (0%) Strand=Plus/Plus B1 STRAIN (DOWNSTREAM) Bacillus subtilis strain PUL-A 16S ribosomal RNA gene, partial sequence Length=1445 Score = 1867 bits (942), Expect = 0.0 Identities = 983/991 (99%), Gaps = 5/991 (0%) Strand=Plus/Minus B2 STRAIN (UPSTREAM) Bacillus subtilis strain LQ20 16S ribosomal RNA gene, partial sequence Length=1478 Score = 2052 bits (1035), Expect = 0.0 Identities = 1094/1108 (98%), Gaps = 8/1108 (0%) Strand=Plus/Plus B2 STRAIN (DOWNSTREAM) Bacillus sp F81612 16S ribosomal RNA gene, partial sequence Length=1515 Score = 1905 bits (961), Expect = 0.0 Identities = 1014/1028 (98%), Gaps = 5/1028 (0%) Strand=Plus/Minus B3 STRAIN (UPSTREAM) Bacillus subtilis strain GB03 16S ribosomal RNA gene, partial sequence Length=1124 Score = 2024 bits (1021), Expect = 0.0 Identities = 1081/1093 (98%), Gaps = 7/1093 (0%) Strand=Plus/Plus B3 STRAIN (DOWNSTREAM Bacillus subtilis strain PUL-A 16S ribosomal RNA gene, partial sequence Length=1445 Score = 1911 bits (964), Expect = 0.0 Identities = 984/989 (99%), Gaps = 2/989 (0%) Strand=Plus/Minus B4 STRAIN (UPSTREAM) Bacillus subtilis strain GB03 16S ribosomal RNA gene, partial sequence Length=1124 Score = 2024 bits (1021), Expect = 0.0 Identities = 1081/1093 (98%), Gaps = 7/1093 (0%) Strand=Plus/Plus B4 STRAIN (DOWNSTREAM) Bacillus subtilis strain JKC-13 16S ribosomal RNA gene, partial sequence Length=1428 Score = 1925 bits (971), Expect = 0.0 Identities = 1000/1007 (99%), Gaps = 3/1007 (0%) Strand=Plus/Minus C1 STRAIN (UPSTREAM) Bacillus subtilis strain F321122 16S ribosomal RNA gene, partial sequence Length=1494 Score = 2050 bits (1034), Expect = 0.0 Identities = 1081/1092 (98%), Gaps = 5/1092 (0%) Strand=Plus/Plus C1 STRAIN (DOWNSTREAM) Bacillus sp F81612 16S ribosomal RNA gene, partial sequence Length=1515 Score = 1965 bits (991), Expect = 0.0 Identities = 1037/1047 (99%), Gaps = 6/1047 (0%) Strand=Plus/Minus C2 STRAIN (UPSTREAM) Bacillus thuringiensis serovar kurstaki 16S ribosomal RNA gene, partial sequence Length=1428 Score = 1968 bits (993), Expect = 0.0 Identities = 1060/1073 (98%), Gaps = 9/1073 (0%) Strand=Plus/Plus C2 STRAIN (DOWNSTREAM) Bacillus cereus strain D23 16S ribosomal RNA gene, partial sequence Length=1429 Score = 2026 bits (1022), Expect = 0.0 Identities = 1114/1136 (98%), Gaps = 12/1136 (1%) Strand=Plus/Minus C3 STRAIN (UPSTREAM) Bacillus subtilis strain LQ20 16S ribosomal RNA gene, partial sequence Length=1478 Score = 1935 bits (976), Expect = 0.0 Identities = 1050/1069 (98%), Gaps = 9/1069 (0%) Strand=Plus/Plus C3 STRAIN (DOWNSTREAM) Bacillus subtilis strain PUL-A 16S ribosomal RNA gene, partial sequence Length=1445 Score = 1911 bits (964), Expect = 0.0 Identities = 984/989 (99%), Gaps = 2/989 (0%) Strand=Plus/Minus C4 STRAIN (UPSTREAM) Bacillus subtilis strain GB03 16S ribosomal RNA gene, partial sequence Length=1124 Score = 2042 bits (1030), Expect = 0.0 Identities = 1044/1048 (99%), Gaps = 1/1048 (0%) Strand=Plus/Plus C4 STRAIN (DOWNSTREAM) Bacillus subtilis strain PUL-A 16S ribosomal RNA gene, partial sequence Length=1445 Score = 1901 bits (959), Expect = 0.0 Identities = 987/993 (99%), Gaps = 3/993 (0%) Strand=Plus/Minus C5 STRAIN (UPSTREAM) Tsukamurella pseudospumae 16S ribosomal RNA gene, partial sequence Length=1517 Score = 1929 bits (973), Expect = 0.0 Identities = 1053/1073 (98%), Gaps = 11/1073 (1%) Strand=Plus/Plus C5 STRAIN (DOWNSTREAM) Tsukamurella sp PAO-48 16S ribosomal RNA gene, partial sequence Length=1419 Score = 1855 bits (936), Expect = 0.0 Identities = 979/988 (99%), Gaps = 5/988 (0%) Strand=Plus/Minus C6 STRAIN (UPSTREAM) Bacillus subtilis strain LQ20 16S ribosomal RNA gene, partial sequence Length=1478 Score = 2068 bits (1043), Expect = 0.0 Identities = 1085/1093 (99%), Gaps = 6/1093 (0%) Strand=Plus/Plus C6 STRAIN (DOWNSTREAM) Bacillus subtilis strain JKC-13 16S ribosomal RNA gene, partial sequence Length=1428 Score = 1901 bits (959), Expect = 0.0 Identities = 986/992 (99%), Gaps = 3/992 (0%) Strand=Plus/Minus D1 STRAIN (UPSTREAM) Bacillus subtilis strain GB03 16S ribosomal RNA gene, partial sequence Length=1124 Score = 1915 bits (966), Expect = 0.0 Identities = 1058/1078 (98%), Gaps = 12/1078 (1%) Strand=Plus/Plus D1 STRAIN (DOWNSTREAM) Bacillus amyloliquefaciens gene for 16S rRNA, partial sequence, strain: GH3 Length=1481 Score = 1903 bits (960), Expect = 0.0 Identities = 985/990 (99%), Gaps = 3/990 (0%) Strand=Plus/Minus D2 STRAIN (UPSTREAM) Bacillus subtilis strain HDYM-07 16S ribosomal RNA gene, partial sequence Length=1528 Score = 1947 bits (982), Expect = 0.0 Identities = 1065/1085 (98%), Gaps = 10/1085 (0%) Strand=Plus/Plus D2 STRAIN (DOWNSTREAM) Bacillus sp F81612 16S ribosomal RNA gene, partial sequence Length=1515 Score = 1889 bits (953), Expect = 0.0 Identities = 1030/1048 (98%), Gaps = 9/1048 (0%) Strand=Plus/Minus D3 STRAIN (UPSTREAM) Bacillus velezensis gene for 16S rRNA, partial sequence, strain:C7-1 Length=1472 Score = 2087 bits (1053), Expect = 0.0 Identities = 1090/1098 (99%), Gaps = 5/1098 (0%) Strand=Plus/Plus D3 STRAIN (DOWNSTREAM) Bacillus sp F81612 16S ribosomal RNA gene, partial sequence Length=1515 Score = 2016 bits (1017), Expect = 0.0 Identities = 1026/1028 (99%), Gaps = 1/1028 (0%) Strand=Plus/Minus D4 STRAIN (UPSTREAM) Bacillus cereus gene for 16S rRNA, partial sequence, strain:C10-1 Length=1474 Score = 1919 bits (968), Expect = 0.0 Identities = 1021/1034 (98%), Gaps = 5/1034 (0%) Strand=Plus/Plus D4 STRAIN (DOWNSTREAM) Bacillus cereus strain M-1 16S ribosomal RNA gene, partial sequence Length=1419 Score = 1879 bits (948), Expect = 0.0 Identities = 981/987 (99%), Gaps = 4/987 (0%) Strand=Plus/Minus D5 STRAIN (UPSTREAM) Bacillus subtilis strain GB03 16S ribosomal RNA gene, partial sequence Length=1124 Score = 1877 bits (947), Expect = 0.0 Identities = 1001/1010 (99%), Gaps = 7/1010 (0%) Strand=Plus/Plus D5 STRAIN (DOWNSTREAM) Bacillus subtilis strain HDYM-23 16S ribosomal RNA gene, partial sequence Length=1531 Score = 1822 bits (919), Expect = 0.0 Identities = 941/947 (99%), Gaps = 2/947 (0%) Strand=Plus/Minus D6 STRAIN (UPSTREAM) Bacillus subtilis strain GB03 16S ribosomal RNA gene, partial sequence Length=1124 Score = 2002 bits (1010), Expect = 0.0 Identities = 1031/1039 (99%), Gaps = 1/1039 (0%) Strand=Plus/Plus D6 STRAIN (DOWNSTREAM) Bacillus subtilis strain CICC 10088 16S ribosomal RNA gene, partial sequence Length=1465 Score = 1850 bits (933), Expect = 0.0 Identities = 956/962 (99%), Gaps = 2/962 (0%) Strand=Plus/Minus D7 STRAIN (UPSTREAM) Bacillus sp DF49 16S ribosomal RNA gene, partial sequence Length=1425 Score = 2034 bits (1026), Expect = 0.0 Identities = 1067/1082 (98%), Gaps = 2/1082 (0%) Strand=Plus/Minus D7 STRAIN (DOWNSTREAM) Bacillus amyloliquefaciens gene for 16S rRNA, partial sequence, strain: GH3 Length=1481 Score = 1875 bits (946), Expect = 0.0 Identities = 1023/1043 (98%), Gaps = 8/1043 (0%) Strand=Plus/Minus D8 STRAIN (UPSTREAM) Bacillus thuringiensis serotype H27 16S ribosomal RNA gene, partial sequence Length=1423 Score = 1719 bits (867), Expect = 0.0 Identities = 907/914 (99%), Gaps = 5/914 (0%) Strand=Plus/Plus D8 STRAIN (DOWNSTREAM) Bacillus cereus strain M-1 16S ribosomal RNA gene, partial sequence Length=1419 Score = 1780 bits (898), Expect = 0.0 Identities = 900/901 (99%), Gaps = 0/901 (0%) Strand=Plus/Minus D9 STRAIN (UPSTREAM) Bacillus subtilis strain GB03 16S ribosomal RNA gene, partial sequence Length=1124 Score = 1943 bits (980), Expect = 0.0 Identities = 1024/1035 (98%), Gaps = 6/1035 (0%) Strand=Plus/Plus D9 STRAIN (DOWNSTREAM) 10 Bacillus amyloliquefaciens gene for 16S rRNA, partial sequence, strain: GH3 Length=1481 Score = 1911 bits (964), Expect = 0.0 Identities = 988/992 (99%), Gaps = 3/992 (0%) Strand=Plus/Minus D10 STRAIN (UPSTREAM) Bacillus subtilis strain GB03 16S ribosomal RNA gene, partial sequence Length=1124 Score = 1933 bits (975), Expect = 0.0 Identities = 1066/1083 (98%), Gaps = 12/1083 (1%) Strand=Plus/Plus D10 STRAIN (DOWNSTREAM) Bacillus sp F81612 16S ribosomal RNA gene, partial sequence Length=1515 Score = 1947 bits (982), Expect = 0.0 Identities = 1039/1054 (98%), Gaps = 7/1054 (0%) Strand=Plus/Minus Identificator Dr Kuyng Seok Park Plant Pathology Division National Institute of Agricultural Science and Technology (NIAST) RDA, Korea Telephone No: +82-31-290-0424 Fax No: +82-31-290-0406 E-mail: kspark@rda.go.kr 11 A brief Description on project and its Result Development and application of Environmentally-sound Control Strategies for Soil-borne Diseases of Solanaceous Plants Prepared by Dr Kuyngseok Park Plant Pathology Division, National Institute of Agricultural Science and Technology (NIAST), Rural Department Agriculture (RDA) 249 Seodum-dong, Suwon 441-707, Korea Telephone: 82-31-290-0442; Fax: 82-31-290-0453 Sent by email: doanthanhvasi@yahoo.com Dated March 6, 2008 Development and application of Environmentally-sound Control Strategies for Soil-borne Diseases of Solanaceous Plants A brief Description on project and its Result Prepared by Dr Kyungseok Park Collaborating Country: Vietnam Type of project: Long term Research Collaboration Target Subject Area: Development and application bio-product of Environmentally-sound Control Strategies for Soil-borne Diseases of Solanaceous Plants and black pepper Korea Principal Investigators: Prepared by Dr Kuyngseok Park and Dr K.Y Lee Plant Pathology Division, National Institute of Agricultural Science and Technology (NIAST), Rural Department Agriculture (RDA) 249 Seodum-dong, Suwon 441-707, Korea Telephone: 82-31-290-0442; Fax: 82-31-290-0453 Foreign Principal Investigator: Dr Doan Thi Thanh Doctor, Senior Research Associate Plant Pathology Department Plant Protection Research Institute Dongngac, Tu Liem Hanoi, Vietnam Tel: 84.4 362392; Fax: 84.4 362365; Email:nipp-tonghop@hn.vnn.vn Start date of activity: January 1, 2005 end date of activity: December 2007 Start date of activity: janouary 1, 2006 end date of activity: December 31, 2007 Funds Request in the project In the programmer of co-operation between PRRI and NIAST, we haven’t already been sponsored by Ministry of Scientific and Technology of Korea so that National Institute Agricultural Science Technology (NIAST) of Korea Dr Park have to give manage Biology Control Laboratory has supported on research grant and training for PPRI as following: Total about: 20.000USD Abstract: Bio-product EXTN-1 one of trains, Bacilllus vallismortis EXTN-1 was originally isolates from red pepper and has been proven as an efficient in many different plant growth promoting and disease controlling agent many different crops including rice, potato, cucumber, tomato, and tobacco against multiple pathogen (Park, et al., 2006) Multiple mechanisms were found to be involved in EXTN-1 mediated disease control in plant antibiosis and induced studies on effect of rhizobacterial ISR in reducing pathogen accumulation within host tissues Bio-control using introduced microorganisms with the capacity to induced systemic resistance (ISR) against plant diseases is new trends in many courtiers NIAST is one of a leading research institute in this field of bio-control and produces highly effective commercializing bio-control agents of ISR against soilborne plant diseases Nowadays, Vietnam has serious soil-borne diseases such as bacterial wilt, Phytophthora rot, Fusarium rot on tomato, potato, litchi, pepper, tobacco, and many others These diseases resulted in serious economic losses and reasoned overuse of fungicides since control of the disease is not readily achieved Consequently, VASI and NIAST agreed to develop environmentally sound plant disease control technologies through a cooperative research project Introduction: In Viet nam, yellow wilt, bacterial wilt(BW) and black pepper quick wilt caused by respectively harmful fungi Fusarium sp., bacteria Ralstonia solanacearum and Phytophthora sp are three soil-born diseases damaging seriously on banana, potato, tomato, onion, sesame, ginger, black pepper and many other crops Bacterial wilt damages about 20-40% potato, 24-45% tomato, 20-30% groundnut area Besides, it damages on egg-plant, ginger, tobacco and sesame Chemical controls and others have not brought in to effect Research results of scientists prove that bio-control for bacteria wilt has brought higher efficacy than others Other side, this control contributes fresh agricultural products those are safe to human health and conserve environment In Vietnam, results of research and application bio-control in agricultural has been still limited, dispersed; efficacy of bio-products has not been stable yet and still at narrow trial level without wide application in real the field In order to promote advantages of this control, we need carrying more research, acquire knowledge and experience from high technology countries in which Korea has already harvested many succeeds in application scientific research results according to this orientation Vietnam Farmers have been trained in identification methods to find out micro-organisms with high ability in Induce system resistance and use bio-product This is new and necessary goal in coming years of our agriculture Plant Pathology Division, Agricultural organism Department, Agriculture and Technology Institute (NIAST) of Korea has already studied successfully and developed-products with commercial name EXTN-1 originated from bacteria Bacillus vallismortis which has efficacy to prevent several dangerous diseases on above 20 kinds of crop such as black pepper, tomato, cucumber, potato and etc.,… EXTN-1 product has efficacy on wide range of pathology agents such as virus, bacteria and fungi as well as safe to environment and community EXTN-1 was formed in 2000 and has commercialized from 2003 at NIAST, Korea Therefore, these scientists have so many experiences in using and applying this microorganism Results showed that EXTN-1 has already remained, had efficacy and stability in prevention fungi, virus, and bacteria in Korea for 5-6 passing years This product has commercialized by Dongbu-Hannong Chemical Company in Korea Benefits to the Cooperating Foreign Country: Good cooperative relationships between VASI of Vietnam and NIAST of Korea Development of plant disease control technologies by using biological and nonpesticide agents to reduce fungicides and for safe production of major crops such as potato, tomato, pepper/hot pepper, and black pepper in Vietnam Scientist in Vietnam are just beginning to explore the use bio-product EXTN-1 for bio-control soil-born diseases on crops Consequently, scientist of PPRI, the first learning new methods identification ISR from root health host plant, increase knowledge IRS for bio-control to diseases on crops Content of support: - - - Provide EXTN-1 product (found out bio-product EXTN-1and provided by Dr Kyung Seok Park) to experiments on greenhouse and trial and modeling in the field for two years of implementation of this project Training Vietnam staff of Dr Doan Thi Thanh (PPRI) at Korea for 11days in technology of identification antagonistic bacterium and production bioproducts Provide the funding for experts to Vietnam in the aim to consult on technique of get antagonistic samples, experiment the efficacy of EXTN-1 product in Vietnam Result of co-operation between NIAST and PPRI: 5.1 Dr K.S.Park has already provided 20 lit (50 USD/l) EXTN-1 product for PPRI trial and test in the project 5.2 Identify 48 Isolate of antagonistic bacterium at molecular level by code conversion of RNA for identification level train of antagonistic bacteria in crop roots from Dr Doan Thi Thanh at Plant Protection Research Institute (PPRI) 5.3 Five Viet Nam staff sent to Korea and trained for 11 days in 2006-2007 to identification antagonistic bacteria, how is produced bio-product for bio-control soil-born diseases on crops Visiting Dong –bu Hannong company, Korea for visiting product pesticide and bio-product 5.3 Visiting Vietnam for activities the project: - Dr K Y Lee came to Vietnam (11/2006) to consult on methods of isolating and culturing pathogenic agents as well as their antagonistic bacterium (Dr K Lee) - Dr K.Y Park came to Vietnam (12/2006) to consult on methods of getting root sample for isolating antagonistic and defining efficacy of EXTN-1 product by experiment on Bacterial Wilt caused by R solanacearum and Yellow Wilt caused by fungi F solani on tomato and potato - Along with PPRI staff, Dr Park has already gotten 18 Isolate of antagonistic bacterium from root and plant roots of black-pepper, cucumber and tomato - Result of EXTN-1 product obtained from experiments and modeling of PRRI, at Plant Pathology Division managed by Dr Doan Thi Thanh, prove that this product has efficacy in lessening damages caused by Bacterial Wilt and fungi Fusarium on tomato and potato The yield in EXTN-1 experiment demonstration also increase yield higher 20% value than the one in control and in popular on tomato, similarly 8-9% on potato Discussion: the two specific objectives have achieved through visits, exchange of information and direct discussion between scientists NIAST with PPRI It is important for PPRI scientist to gain an appreciation for the investment of knowledge and technological understanding use bio-product and new methods for identification antagonistic bacteria by RNA Programs of extension to management for soil-born diseases on crops based on bio-product Acknowledgments: We thank NIAST, Korea and Vietnamese Ministry of Science and Technology for financial support In that way, our chance of visit and discussion about bioproduct for bio-control soil-born diseases on solanaceaous and black pepper Prepared by Kyungseok Park, Doctor and Senior Research Associate Plant Pathology Division, National Institute of Agricultural Science and Technology (NIAST), Rural Department Agriculture (RDA) 249 Seodum-dong, Suwon 441-707, Korea Presentation sent in March 6, 2008