Nghiên cứu sự kích thích tính kháng bệnh cháy bìa lá lúa do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae bằng dịch trích cỏ cứt heo Ageratum conyzoides L.

Nghiên cứu sự kích thích tính kháng bệnh cháy bìa lá lúa do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae bằng dịch trích cỏ cứt heo Ageratum conyzoides L.Nghiên cứu sự kích thích tính kháng bệnh cháy bìa lá lúa do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae bằng dịch trích cỏ cứt heo Ageratum conyzoides L.Nghiên cứu sự kích thích tính kháng bệnh cháy bìa lá lúa do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae bằng dịch trích cỏ cứt heo Ageratum conyzoides L.Nghiên cứu sự kích thích tính kháng bệnh cháy bìa lá lúa do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae bằng dịch trích cỏ cứt heo Ageratum conyzoides L.Nghiên cứu sự kích thích tính kháng bệnh cháy bìa lá lúa do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae bằng dịch trích cỏ cứt heo Ageratum conyzoides L.Nghiên cứu sự kích thích tính kháng bệnh cháy bìa lá lúa do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae bằng dịch trích cỏ cứt heo Ageratum conyzoides L.Nghiên cứu sự kích thích tính kháng bệnh cháy bìa lá lúa do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae bằng dịch trích cỏ cứt heo Ageratum conyzoides L.Nghiên cứu sự kích thích tính kháng bệnh cháy bìa lá lúa do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae bằng dịch trích cỏ cứt heo Ageratum conyzoides L.Nghiên cứu sự kích thích tính kháng bệnh cháy bìa lá lúa do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae bằng dịch trích cỏ cứt heo Ageratum conyzoides L.Nghiên cứu sự kích thích tính kháng bệnh cháy bìa lá lúa do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae bằng dịch trích cỏ cứt heo Ageratum conyzoides L.Nghiên cứu sự kích thích tính kháng bệnh cháy bìa lá lúa do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae bằng dịch trích cỏ cứt heo Ageratum conyzoides L.Nghiên cứu sự kích thích tính kháng bệnh cháy bìa lá lúa do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae bằng dịch trích cỏ cứt heo Ageratum conyzoides L.Nghiên cứu sự kích thích tính kháng bệnh cháy bìa lá lúa do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae bằng dịch trích cỏ cứt heo Ageratum conyzoides L.Nghiên cứu sự kích thích tính kháng bệnh cháy bìa lá lúa do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae bằng dịch trích cỏ cứt heo Ageratum conyzoides L.Nghiên cứu sự kích thích tính kháng bệnh cháy bìa lá lúa do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae bằng dịch trích cỏ cứt heo Ageratum conyzoides L.Nghiên cứu sự kích thích tính kháng bệnh cháy bìa lá lúa do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae bằng dịch trích cỏ cứt heo Ageratum conyzoides L.Nghiên cứu sự kích thích tính kháng bệnh cháy bìa lá lúa do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae bằng dịch trích cỏ cứt heo Ageratum conyzoides L.Nghiên cứu sự kích thích tính kháng bệnh cháy bìa lá lúa do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae bằng dịch trích cỏ cứt heo Ageratum conyzoides L.Nghiên cứu sự kích thích tính kháng bệnh cháy bìa lá lúa do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae bằng dịch trích cỏ cứt heo Ageratum conyzoides L.Nghiên cứu sự kích thích tính kháng bệnh cháy bìa lá lúa do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae bằng dịch trích cỏ cứt heo Ageratum conyzoides L.Nghiên cứu sự kích thích tính kháng bệnh cháy bìa lá lúa do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae bằng dịch trích cỏ cứt heo Ageratum conyzoides L.Nghiên cứu sự kích thích tính kháng bệnh cháy bìa lá lúa do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae bằng dịch trích cỏ cứt heo Ageratum conyzoides L.Nghiên cứu sự kích thích tính kháng bệnh cháy bìa lá lúa do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae bằng dịch trích cỏ cứt heo Ageratum conyzoides L.Nghiên cứu sự kích thích tính kháng bệnh cháy bìa lá lúa do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae bằng dịch trích cỏ cứt heo Ageratum conyzoides L.Nghiên cứu sự kích thích tính kháng bệnh cháy bìa lá lúa do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae bằng dịch trích cỏ cứt heo Ageratum conyzoides L.Nghiên cứu sự kích thích tính kháng bệnh cháy bìa lá lúa do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae bằng dịch trích cỏ cứt heo Ageratum conyzoides L.Nghiên cứu sự kích thích tính kháng bệnh cháy bìa lá lúa do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae bằng dịch trích cỏ cứt heo Ageratum conyzoides L.

Xanthomonas oryzae pv oryzae BẰNG

DỊCH TRÍCH CỎ CỨT HEO

Ageratum conyzoides L.

LUẬN ÁN TIẾN SĨ CHUYÊN NGÀNH BẢO VỆ THỰC VẬT

MÃ SỐ 62 62 01 12

Xanthomonas oryzae pv oryzae BẰNG

DỊCH TRÍCH CỎ CỨT HEO

Ageratum conyzoides L.

LUẬN ÁN TIẾN SĨ CHUYÊN NGÀNH BẢO VỆ THỰC VẬT

MÃ SỐ 62 62 01 12

NGƯỜI HƯỚNG DẪN PGS.TS TRẦN THỊ THU THỦY

LỜI CẢM TẠ

Để hoàn thành luận án Tiến Sĩ, ngoài sự nỗ lực của bản thân trong quá trình học tập,tôi còn nhận được sự hỗ trợ và giúp đỡ tận tình của quý Thầy, Cô, đồng nghiệp và cácbạn sinh viên

Xin chân thành, đặc biệt bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến:

PGS.TS Trần Thị Thu Thủy, người đã hướng dẫn, định hướng, hỗ trợ, tạo điều kiện vàgiúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu Cô đã dành cho tôi nhiều thời gian, tâmsức, cho nhiều ý kiến, nhận xét quý báu để tôi hoàn thành luận án

PGS.TS Nguyễn Thị Thu Nga, người đã tận tình hướng dẫn, chỉ dạy, góp ý và luônquan tâm, động viên, nhắc nhở kịp thời để tôi có thể hoàn thiện luận án

Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến:

Chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Ban Giám Hiệu trường Đại học Cần Thơ, Khoasau Đại học, Trường Nông nghiệp, phòng Đào tạo và các phòng ban chức năng kháccủa nhà trường đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu.Xin gửi lời cảm ơn đến Ban Giám Hiệu trường Đại học Bạc Liêu, Khoa Nông nghiệp,phòng Đào tạo và các phòng ban chức năng khác của nhà trường đã tạo điều kiện thuậnlợi cho tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu

Xin cảm ơn quý Thầy, Cô và các anh, chị trong Khoa Bảo vệ Thực vật, những người

đã giảng dạy và giúp đỡ cho tôi trong suốt quá trình học tập, hướng dẫn các chuyên đềtrong chương trình nghiên cứu sinh

Xin gởi lời cảm ơn đến chị Đoàn Thị Kiều Tiên, cảm ơn các em sinh viên, nhữngngười đã không ngại khó khăn cùng tôi thực hiện nghiên cứu để hoàn thành luận ánCuối cùng, xin thành kính biết ơn Ba, Mẹ người đã sinh thành, nuôi dưỡng, dạy dỗ tôinên người Cảm ơn ba mẹ và gia đình bên chồng, cảm ơn chồng và 2 con luôn ở bêncạnh, động viên, chia sẻ, giúp tôi có thêm động lực để phấn đấu, vượt qua những khókhăn trong suốt quá trình nghiên cứu luận án

Mai Như Phương

CAM ĐOAN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

Tôi xin cam kết quyển luận án là do bản thân nghiên cứu sinh thực hiện, không dongười khác làm thay, các tài liệu tham khảo được nghiên cứu sinh xem xét, chọn lọc

kỹ lưỡng và trích dẫn đầy đủ, các kết quả của nghiên cứu này chưa được dùng cho bất

cứ luận án cùng cấp nào khác

TÓM TẮT

Nghiên cứu được thực hiện trong điều kiện (1) phòng thí nghiệm Phòng trừ sinhhọc, (2) phòng thí nghiệm bệnh cây, và (3) nhà lưới thuộc Khoa Bảo vệ thực vật,Trường Nông nghiệp, trường Đại học Cần Thơ, và (4) vùng canh tác lúa tại tỉnh BạcLiêu từ năm 2016 đến 2022 Luận án “Nghiên cứu sự kích thích tính kháng bệnh cháy

bìa lá lúa do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv oryzae bằng dịch trích cỏ cứt heo Ageratum conyzoides L.” đã được thực hiện nhằm tìm ra nồng độ và biện pháp xử lý

dịch trích cỏ cứt heo có hiệu quả đến kích kháng bệnh cháy bìa lá lúa ở điều kiện nhàlưới và ngoài đồng Đồng thời, khảo sát cơ chế kích kháng bệnh dựa vào gia tăng hoạttính enzyme Phenylalanine ammonia lyase (PAL), peroxidase và catalase

Tổng cộng 46 chủng vi khuẩn X oryzae pv oryzae được phân lập từ mẫu bệnh

cháy bìa lá lúa tại 5 huyện gồm Hòa Bình, Vĩnh Lợi, Phước Long, Giá Rai và HồngDân, tỉnh Bạc Liêu Từ việc tuyển chọn ban đầu về khả năng gây bệnh của 46 chủng vikhuẩn

X oryzae pv oryzae tại 5 huyện của tỉnh Bạc liêu, đã chọn được 22 chủng vi khuẩn X oryzae pv oryzae có tỷ lệ chiều dài vết bệnh trên 35% chiều dài lá lúa, trong đó chủng

vi khuẩn X oryzae pv oryzae BL36 có khả năng gây bệnh cháy bìa lá lúa cao với tỷ lệ

chiều dài vết bệnh trên 50% chiều dài lá lúa Tiếp theo, đánh giá khả năng gây bệnh

của chủng X oryzae pv oryzae BL36 trên 5 giống lúa gồm RVT, Jasmine 85, OM18,

OM5451 và Đài Thơm 8 Kết quả cho thấy hai giống lúa RVT, Jasmine 85 nhiễm bệnhcháy bìa lá lúa tương đương và cao hơn ba giống lúa gồm OM18, OM5451 và ĐàiThơm 8 dựa vào tỷ lệ chiều dài vết bệnh Tiếp theo, tuyển chọn dịch trích cỏ cứt heo ởnăm nồng độ khác nhau gồm 2%, 4%, 6%, 8% và 10% trong việc kích thích tính kháng

bệnh cháy bìa lá lúa do vi khuẩn X oryzae pv oryzae Kết quả thấy rằng năm nồng độ dịch trích cỏ cứt heo không tác động tiêu diệt trực tiếp đến vi khuẩn X oryzae pv oryzae trên đĩa Petri Sau đó, dịch trích cỏ cứt heo ở ba nồng độ khác nhau (2%, 4% và

8%) cũng không làm ảnh hưởng đến sự phát triển của chiều dài diệp tiêu và rễ mầm ở

96 giờ sau xử lý Nồng độ dịch trích cỏ cứt heo 2% với biện pháp ngâm hạt và phunkết hợp giai đoạn 25 ngày và 35 ngày sau khi gieo có khả năng quản lý bệnh cháy bìa

lá lúa trong điều kiện nhà lưới Cuối cùng, khảo sát cơ chế giảm bệnh cháy bìa lá lúa

do vi khuẩn X oryzae pv oryzae bằng dịch trích cỏ cứt heo 2% trong điều kiện nhà

lưới Kết quả cho thấy hoạt tính enzyme PAL đỉnh điểm xuất hiện tại thời điểm 24 giờsau khi lây bệnh đạt 74,85 mM Cinamic acid/ mg Protein/giờ gấp 1,5 lần so vớinghiệm thức đối chứng có bệnh không xử lý dịch trích ở thời điểm 36 giờ sau khi lâybệnh Kết quả hoạt tính enzyme peroxidase đạt đỉnh ở thời điểm 72 giờ sau lây bệnh vàkéo dài đến 5 ngày sau khi lây bệnh với hoạt tính gấp 2,2 lần so với đối chứng có lâybệnh không xử lí dịch trích Song song đó, hoạt tính enzyme catalase đạt đỉnh ở thời

ivđiểm 36 giờ sau khi lây

Từ khóa: Ageratum conyzoides L., cây lúa, cơ chế kích kháng, cỏ cứt heo, hiệu

quả giảm bệnh, Xanthomonas oryzae pv oryzae.

ABSTRACT

The study was carried out under the conditions of (1) Biological controllaboratory; (2) Plant disease laboratory and (3) net-house at Department of PlantProtection, School of Agriculture, Can Tho University; and (4) rice cultivation area inBac Lieu province from the year 2016 to 2022 Dissertation entitled "Study on induced

resistance to rice leaf blight disease caused by bacteria Xanthomonas oryzae pv oryzae

by billygoat-weed extract Ageratum conyzoides L.” in order to find out the effective

concentrations and treatment measures of billy goat – weed (or ageratum grass) extract

on inducing resistance to leaf blight of rice in net house and field conditions.Simultaneously, mechanisms of activating disease resistance were characterized based

on activities phenylalanine ammonia lyase (PAL), peroxidase and catalase enzymes

A total of 46 strains of X oryzae pv oryzae (Xoo) was isolated from rice leaf

blight samples in 5 districts including Hoa Binh, Vinh Loi, Phuoc Long, Gia Rai andHong Dan, Bac Lieu province From the initial selection for pathogenicity of the 46

strains of Xoo, 22 strains of Xoo having a lesion ratio of more than 35% of the rice leaf

length, in which the bacterial strain BL36 has a high ability to cause leaf blight diseasewith the lesion ratio of more than 50% of the leaf length Next, pathogenicity of theXoo strain BL36 was evaluated on 5 rice varieties including RVT, Jasmine 85, OM18,OM5451 and Dai Thom 8 The results showed that two rice varieties RVT, Jasmine 85equivalenty infected with leaf blight, but higher than those of three rice varietiesOM18, OM5451 and Dai Thom 8 Next, the billygoat – weed extract at five differentconcentrations including 2%, 4%, 6%, 8% and 10% was assessed their ability oninhibition to Xoo growth and induced resistance to rice leaf blight The results showedthat five concentrations of billygoat – weed extract did not inhibit growth of Xoo onPetri dishes The billygoat – weed extract at three different concentrations (2%, 4% and8%) also did not affect epicotyl length and primary seminal root length at 96 hoursafter treatment Seed soak and foliage sprays at 25 and 35 days after sowing (DAS)using the billy goat – weed extract at 2% decreased ice leaf blight in net - houseconditions Finally, the mechanisms of reducing leaf blight severity using thebillygoat– weed extract at 2% were characterized through enzyme activities of PAL, peroxidaseand catalase The results showed that PAL enzyme activity peaked at 24 hours afterinfection (HAI), reached 74.85 mM Cinamic acid/mg Protein/hour, 1.5 times higherthan that of the untreated control The peroxidase enzyme activity peaked at 72 HAIand lasted up to 5 days after infection with 2.2 times more activity than that of theuntreated control Simultaneously, catalase enzyme activity peaked at 36 HAI andlasted up to 5 days after infection with enzyme activity at 2.1 times higher than that ofthe untreated control

In field conditions, the application of seed soak and foliage sprays at 25 and 35DAS using billygoat – weed extract at 2% effectively prevented and treated rice leafblight through low lesionlength in two rice seasons Winter-Spring and Summer-Autumn in Hong Dan and Phuoc Long districts, Bac Lieu province

Keywords: Billygoat – weed extract, disease reduction, Xanthomonas oryzae pv.

oryzae, resistance machanism, rice.

MỤC LỤC

LỜI CẢM TẠ I

CAM ĐOAN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU II

TÓM TẮT III ABSTRACT V DANH SÁCH BẢNG IX

DANH SÁCH HÌNH XI

DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT XIII CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 1

1.1 Tính cấp thiết của luận án 1

1.2 Tính mới của luận án 2

1.3 Mục đích nghiên cứu 2

1.4 Nội dung nghiên cứu 2

1.5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

1.5.1 Đối tượng nghiên cứu 2

1.5.2 Phạm vi nghiên cứu 2

1.6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 3

1.6.1 Ý nghĩa khoa học 3

1.6.2 Ý nghĩa thực tiễn 3

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

2.1 Bệnh cháy bìa lá lúa (Bacterial leaf blight disease) 4

2.1.1 Tình hình và mức độ gây hại của bệnh cháy bìa lá 4

2.1.2 Tác nhân gây bệnh 5

2.1.3 Triệu chứng bệnh 7

2.1.4 Những yếu tố ảnh hưởng đến bệnh cháy bìa lá 8

2.1.5 Biện pháp phòng trừ bệnh cháy bìa lá lúa 9

2.2 Sự tương tác giữa vi khuẩn gây bệnh và cây trồng 10

2.2.1 Quá trình xâm nhiễm và gây bệnh của vi khuẩn 10

2.2.2 Phản ứng phòng vệ của cây trước sự tấn công và gây hại của vi khuẩn 14

2.3 Sự kích thích tính kháng bệnh trên cây trồng 24

2.3.1 Khái niệm về kích kháng 24

2.3.2 Các hình thức kích kháng 24

2.3.3 Tác nhân kích thích tính kháng 27

2.3.4 Cơ chế của sự kích thích tính kháng bệnh do vi khuẩn gây ra trên cây trồng 30

2.3.5 Vai trò, ứng dụng của dịch trích thực vật trong phòng trừ bệnh hại trên cây trồng 40

2.3.6 Một số kết quả nghiên cứu, ứng dụng dịch trích thực vật trong kích thích tính kháng bệnh trên cây trồng 45

2.4 Đặc điểm của dịch trích cỏ cứt heo A conyzoides L và một số giống lúa RVT 51

2.4.1 Đặc điểm cây cỏ cứt heo ( A conyzoides L.) 51

2.4.2 Đặc điểm của giống lúa trong thí nghiệm 54

CHƯƠNG 3 57

PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 57

3.1 Phương tiện thí nghiệm 57

3.1.1 Địa điểm và thời gian thực hiện thí nghiệm 57

3.1.2 Vật liệu thí nghiệm 57

3.1.3 Các dụng cụ và thiết bị thí nghiệm 58

3.2 Phương pháp thí nghiệm 58

3.2.1 Thu thập, phân lập và đánh giá khả năng gây hại của các chủng vi khuẩn X oryzae pv.

oryzae gây bệnh cháy bìa lá lúa trên giống lúa RVT 58

3.2.2 Đánh giá khả năng gây hại của chủng vi khuẩn BL36 trên một số giống lúa phổ biến tại tỉnh Bạc liêu 63

3.2.3 Xác định nồng và biện pháp xử lý dịch trích cỏ cứt heo ( A conyzoides L.) có hiệu

quả kích kháng cây lúa chống lại bệnh cháy bìa lá lúa trong điều kiện nhà lưới 64

3.2.4 Khảo sát hoạt tính enzyme có liên quan đến tính kháng chống bệnh cháy bìa lá lúa của dịch trích cỏ cứt heo 69

3.2.5 Đánh giá khả năng hạn chế bệnh cháy bìa lá lúa của dịch trích cỏ cứt heo ở điều kiện ngoài đồng 73

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 75

4.1Thu thập, phân lập và đánh giá khả năng gây hại của các chủng vi khuẩn X oryzae pv oryzae gây bệnh cháy bìa lá lúa trên một số giống lúa 75

4.1.1 Phân lập các chủng vi khuẩn X oryzae pv oryzae tại tỉnh Bạc Liêu 75

4.1.2 Đánh giá Khả năng gây hại của các chủng vi khuẩn Xoo gây bệnh cháy bìa lá lúa trên giống lúa RVT 78

4.1.3 Khả năng gây hại của chủng vi khuẩn BL36 trên một số giống lúa phổ biến trong điều kiện nhà lưới 83

4.2Xác định nồng độ và biện pháp xử lý dịch trích cỏ cứt heo ( A conyzoides L.) trong phòng trừ bệnh cháy bìa lá lúa trong điều kiện nhà lưới 85

4.2.1 Đánh giá ảnh hưởng của dịch trích cỏ cứt heo ( A conyzoides L.) đối với vi khuẩn X.

oryzae pv oryzae 85

4.2.2 Ảnh hưởng lên quá trình nảy mầm hạt lúa của dịch trích cỏ cứt heo ( A conyzoides L.)

87

4.2.3 Hiệu quả của các nồng độ dịch trích trong phòng trừ bệnh cháy bìa lá lúa ở điều kiện nhà lưới 89

4.2.4 Hiệu quả của các nồng độ và biện pháp xử lý dịch trích trong phòng trừ bệnh cháy bìa lá lúa ở điều kiện nhà lưới 96

4.3Hoạt tính một số enzyme trong cơ chế kích thích tính kháng bệnh cháy bìa lá lúa bằng dịch trích cỏ cứt heo 105

4.3.1 Hoạt tính enzyme phenyalanine ammonia lyase 105

4.3.2 Hoạt tính enzyme Peroxidase 109

4.3.3 Hoạt tính enzyme Catalase 112

4.3.4 Thảo luận chung về khảo sát hoạt tính enzyme 114

4.3.5 Hiệu quả của dịch trích cỏ cứt heo trong phòng bệnh cháy bìa lá lúa do vi khuẩn X.

oryzae pv oryzae liên quan đến biểu hiện của một số enzyme 114

4.4Hiệu quả của dịch trích cỏ cứt heo trong trong việc phòng trị bệnh cháy bìa lá lúa ở điều kiện ngoài đồng 118

4.4.1 Hiệu quả của dịch trích cỏ cứt heo trong trong việc phòng trị bệnh cháy bìa lá lúa trong vụ Hè - Thu năm 2020 118

4.4.2 Hiệu quả của dịch trích cỏ cứt heo trong trong phòng trị bệnh cháy bìa lá lúa vụ Đông - Xuân năm 2020-2021 124

4.4.3 Thảo luận chung 130

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ ĐẾ XUẤT 135

5.1 Kết luận 135

5.2 Đề xuất 135

TÀI LIỆU THAM KHẢO 136

PHỤ CHƯƠNG 154

2.1 Mối tương quan giữa các loại cây và các loại vi khuẩn trong phản ứng HR 18

và dẫn đến sự hình thành triệu chứng trên cây

2.2 Các protein thể hiện trong tương tác giữa vi khuẩn – cây và được xác định 22

trong thực vật

2.3 Khả năng ức chế của một số loại dịch trích thực vật đối với vi khuẩn 41

Agrobacterium rhizogens và Xanthomonas campestris

2.4 Một số chất trong dịch trích thực vật được xác định có tác dụng kích thích 44

tính kháng bệnh trên cây

2.5 Hàm lượng các chất chiết xuất từ lá, thân, rễ và hoa của cỏ cứt heo 53

4.2 Tỷ lệ chiều dài vết bệnh ở thời điểm 7 ngày sau khi lây bệnh 79

4.6 Ảnh hưởng của dịch trích lên bán kính vòng vô khuẩn (mm) ở các nghiệm 86

thức qua các thời điểm khảo sát

4.7 Ảnh hưởng của dịch trích lên chiều dài diệp tiêu và rễ (mm) qua các thời 88

4.15 Ảnh hưởng của dịch trích đến tỷ lệ bệnh ở thời điểm 14 ngày sau khi lây 98

bệnh

4.16 Ảnh hưởng của dịch trích đến chỉ số bệnh ở thời điểm 7 ngày sau khi lây 99

4.17 Ảnh hưởng của dịch trích đến chỉ số bệnh ở thời điểm 14 ngày sau khi lây

4.25 Tỷ lệ bệnh và đường cong tiến triễn bệnh vụ Hè - Thu năm 2020 tại huyện 118

4.27 Hiệu quả giảm bệnh vụ Hè - Thu năm 2020 tại huyện Hồng Dân tại thời 120

điểm 55 và 62 ngày sau sạ

4.28 Chỉ tiêu tỷ lệ hạt chắc và năng suất tực tế vụ Hè - Thu năm 2020 tại huyện 120

Hồng Dân

4.29 Tỷ lệ bệnh và đường cong tiến triển bệnh trong vụ Hè - Thu năm 2020 tại 122

huyện Phước Long tại thời điểm 55 và 62 ngày sau sạ

4.30 Chỉ số bệnh trong vụ Hè - Thu năm 2020 tại huyện Phước Long tại thời 122

điểm 55 và 62 ngày sau sạ

4.31 Hiệu quả giảm bệnh trong vụ Hè - Thu năm 2020 tại huyện Phước Long 123

tại thời điểm 55 và 62 ngày sau sạ

4.32 Chỉ tiêu về tỷ lệ hạt chắc và năng suất thực tế trong vụ Hè - Thu năm 2020 123

tại huyện Phước Long

4.33 Tỷ lệ bệnh và đường cong tiến triển bệnh trong vụ Đông - Xuân năm

2021 tại huyện Hồng Dân tại thời điểm 55 và 62 ngày sau sạ

4.34 Chỉ số bệnh trong vụ Đông - Xuân năm 2020- 2021 tại huyện Hồng Dân 1254.35

tại thời điểm 55 và 62 ngày sau sạ

Hiệu quả giảm bệnh trong vụ Đông - Xuân năm 2020- 2021 tại huyện

Hồng

126Dân tại thời điểm 55 và 62 ngày sau sạ

4.36 Tỷ lệ hạt chắc và năng suất thực tế trong vụ Đông - Xuân năm 2020- 2021 126

tại huyện Hồng Dân tại thời điểm 55 và 62 ngày sau sạ

4.37 Tỷ lệ bệnh và đường cong tiến triển bệnh trong vụ Đông - Xuân năm

2020-128

2021 tại huyện Phước Long tại thời điểm 55 và 62 ngày sau sạ

4.38 Chỉ số bệnh trong vụ Đông - Xuân năm 2020- 2021 tại huyện Phước Long 1284.39

tại thời điểm 55 và 62 ngày sau sạ

Hiệu quả giảm bệnh trong vụ Đông - Xuân năm 2020- 2021 tại huyện 129Phước Long

4.40 Tỷ lệ hạt chắc và năng suất thực tế trong vụ Đông - Xuân năm 2020- 2021 129

tại huyện Phước Long

4.41 Kết quả so sánh khả năng kích kháng của cỏ cứt heo trong điều kiện ngoài 132

đồng trong 2 vụ Hè - Thu và Đông - Xuân tại 2 huyện Hồng Dân và Phước

Long

DANH SÁCH HÌNH

2.1 Hình thái khuẩn lạc của vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv oryzae trên môi

2.3 Ảnh chụp dưới kính hiển vi điện tử cho thấy vi khuẩn Pseudomonas tập

trung chung quanh khí khổng của lá để xâm nhập vào bên trong 11

2.6 Phòng thủ bằng hình thành tylose A la tiết diện dọc và B là tiết diện ngang

2.7 Hai loại tính kháng tạo được: tính kháng tập nhiễm hệ thống (SAR) và tính

3.2 Phương pháp lây bệnh cháy bìa lá (hình phía trên); phương pháp đo chiều

4.2 Triệu chứng ruộng lúa giống RVT bị nhiễm bệnh cháy bìa lá do vi khuẩn

Xoo (A), Triệu chứng cháy bìa lá điển hình với giọt dịch vi khuẩn (B) 764.3 Đặc điểm khuẩn lạc vi khuẩn Xoo trên môi trường Wakimoto ở thời điểm

4.4 Mức độ nhiễm bệnh của chủng vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv oryzae

BL36 trên một số giống lúa tại thời điểm 14 NSLB trong điều kiện nhà 84lưới

4.5 Sự tích lũy tỷ lệ chiều dài vết bệnh qua ba thời điểm khảo sát 85

4.6 Nồng độ dịch trích ảnh hưởng khả năng ức chế của dịch trích đối với vi 87

khuẩn ở nồng độ 2%, 4% và đối chứng ở thời điểm 96 GSKXL

4.8 Ảnh hưởng của dịch trích đến tỷ lệ bệnh ở các nghiệm thức tại thời điểm

14 ngày sau khi lây bệnh

4.9 Hiệu quả phòng trị bệnh cháy bìa lá lúa của dịch trích cỏ cứt heo so với

biện pháp đối chứng ở thời điểm 14 NSLB

4.10 Hiệu quả của dịch trích cỏ cứt heo 2% phòng bệnh cháy bìa lá do vi

khuẩn

Xanthomonas oryzae pv oryzae ở 21 ngày sau khi lây bệnh

91102117

4.11 Chiều dài vết bệnh trong vụ Hè - Thu năm 2020 tại huyện Hồng Dân 1194.12 Bông lúa sau khi thu hoạch trong vụ Hè -Thu năm 2020 tại huyện Hồng

4.13 Chiều dài vết bệnh trong vụ Đông - Xuân năm 2020- 2021 tại huyện Hồng

125Dân

Hình Tên hình Trang

4.14 Bông lúa sau khi thu hoạch trong vụ Đông - Xuân năm 2020- 2021 tại

4.15 Bông lúa sau khi thu hoạch trong vụ Đông - Xuân năm 2020- 2021

DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT

01 AUDPC Area Under the Disease Progress Curve (diễn tiến đường

công tích lũy bệnh theo thời gian)

sự bọc phát của nhiều loại sâu bệnh hại, gây thiệt hại nghiêm trọng đến năng suất lúa

và ảnh hưởng đến phẩm chất lúa gạo Một số bệnh hại phổ biến trên lúa được ghi nhận

ở ĐBSCL gồm bệnh đạo ôn, cháy bìa lá, lem lép hạt, đốm nâu, đốm vằn, đốm vòng.Trong đó, bệnh cháy bìa lá là một trong các bệnh phổ biến và rất quan trọng trên lúavào mùa mưa vì có ảnh hưởng nhiều đến năng suất, và khó phòng trị (Phạm Văn Kim,2016) Theo thống kê của Chi Cục Trồng Trọt và Bảo vệ Thực Vật Bạc Liêu năm

2021, bệnh cháy bìa lá nhiễm nặng vào vụ Hè Thu với diện tích trên 25.000 ha Đểquản lý bệnh cháy bìa lá lúa, hầu hết nông dân ở ĐBSCL nói chung và ở Bạc Liêu nóiriêng sử dụng nhiều loại thuốc hóa học Việc lạm dụng thuốc trong sản xuất nôngnghiệp đã đến mức đáng báo động gây ảnh hưởng đến chất lượng lúa gạo đồng thờiảnh hưởng đến môi trường và sức khỏe con người và ảnh hưởng đến vi sinh vật trongmôi trường Do đó cần tìm ra biện pháp phòng trị để giúp nông dân hạn chế tới mứcthấp nhất việc sử dụng thuốc và giảm chi phí đầu tư tăng lợi nhuận Ngày nay, theođịnh hướng phát triển nông nghiệp sạch, trong đó biện pháp quản lý dịch hại tổng hợpđược quan tâm nhằm giảm việc sử dụng thuốc hóa học, và tăng cường các biện phápcanh tác kết hợp với các biện pháp thân thiện môi trường Một trong những biện phápthân thiện với môi trường là nghiên cứu sự kích thích tính kháng bệnh trong cây trồng

để quản lý bệnh hại trên thực vật Sự kích thích tính kháng bệnh là một tiến trình chủđộng được kích hoạt bới tác nhân sinh học hoặc phi sinh học trước khi có mầm bệnhxâm nhiễm Sự kích thích tính kháng bệnh giúp cây trồng tạo được nhiều cơ chế khángbệnh và không làm thay đổi tính độc của mầm bệnh vì vậy chống lại được nhiều loại

mầm bệnh gây hại cây trồng (Liu et al., 1995) Tại Việt Nam có nhiều nghiên cứu về

bệnh cháy bìa lá lúa bằng kích kháng (Nguyễn Văn Tứ, 2011) Tuy nhiên, chưa cónghiên cứu nào đi sâu vào khảo sát cơ chế kích kháng bệnh cháy bìa lá lúa bằng dịchtrích cỏ cứt heo Vì vậy, đề tài “Nghiên cứu sự kích thích tính kháng bệnh cháy bìa lá

do vi khuẩn (Xanthomonas oryzae pv oryzae) trên lúa bằng dịch trích cỏ cứt heo Ageratum conyzoides L.” được thực hiện với mục tiêu nhằm tìm nồng độ và biện pháp

xử lý dịch trích cỏ cứt heo có hiệu quả trong phòng bệnh cháy lá lúa trong điều kiệnnhà lưới và ngoài đồng trên giống lúa RVT tại tỉnh Bạc Liêu và sự gia tăng hoạt tínhcủa một số emzyme liên quan đến sự kích kháng trong cây lúa

1.2 Tính mới của luận án

Xác định nồng độ dịch trích cỏ cứt heo và cách thức áp dụng dịch trích cây cỏ cứtheo để kiểm soát bệnh cháy bìa lá lúa trong điều kiện nhà lưới

Xác định sự gia tăng hoạt tính của một số emzyme như catalase, peroxidase, vàphenylalanine trong cây lúa liên quan đến sự kích thích cây lúa kháng bệnh cháy bìa lálúa khi xử lý dịch trích cỏ cứt heo

Xác định khả năng cây lúa kháng bệnh cháy bìa lá lúa từ dịch trích cỏ cứt heotrong điều kiện ngoài đồng

1.3 Mục đích nghiên cứu

Xác định nồng độ và biện pháp xử lý dịch trích cỏ cứt heo có khả năng giúp hạn

chế bệnh cháy bìa lá lúa (do X oryzae pv oryzae) Xác định một số cơ chế của sự kích

thích cây trồng kháng bệnh cháy bìa lá lúa tại tỉnh Bạc Liêu

1.4 Nội dung nghiên cứu

Đề tài thực hiện gồm những nội dung chính:

Nội dung 1: Thu thập và đánh giá khả năng gây hại của các chủng vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv oryzae gây bệnh cháy bìa lá lúa.

Nội dung 2: Đánh giá khả năng ức chế của dịch trích cỏ cứt heo đối với vi khuẩn

gây bệnh cháy bìa lá lúa và ảnh hưởng của dịch trích cỏ cứt heo đến sự mọc mầm củahạt lúa Đồng thời, nghiên cứu cũng tìm ra nồng độ và phương pháp xử lý mang lạihiệu quả giảm bệnh cháy bìa lá lúa

Nội dung 3: Khảo sát sự gia tăng hoạt tính của một số emzyme liên quan đến sự

kích thích tính cây trồng kháng bệnh cháy bìa lá lúa

Nội dung 4: Đánh giá khả năng hạn chế bệnh cháy bìa lá lúa của dịch trích cỏ

cứt heo trong điều kiện ngoài đồng

1.5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

1.5.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của luận án là bệnh cháy bìa lá do vi khuẩn X oryzae pv oryzae, dịch trích cỏ cứt heo A conyzoides L

1.5.2 Phạm vi nghiên cứu

Phạm vi nghiên cứu của luận án được thực hiện thu thập mẫu bệnh vi khuẩn gâybệnh cháy bìa lá ngoài đồng ở Bạc Liêu, sau đó thực hiện phân lập và tuyển chọn vikhuẩn triển vọng trong điều kiện phòng thí nghiệm và điều kiện nhà lưới

Đánh giá khả năng gây hại của vi khuẩn X oryzae pv oryzae gây bệnh cháy bìa

lá trên giống lúa RVT trồng phổ biến tại Bạc Liêu Đánh giá khả năng ức chế của dịchtrích cỏ cứt heo đối với vi khuẩn cháy bìa lá lúa

Đánh giá khả năng gây hại của chủng vi khuẩn gây hại nặng trên một số giốnglúa Xác định nồng độ và biện pháp xử lý cho hiệu quả giảm bệnh trong điều kiệnnhà lưới

Đánh giá hiệu quả của dịch trích cỏ cứt heo đối với bệnh cháy bìa lá lúa trongđiều kiện nhà lưới

Đánh giá hiệu quả của dịch trích cỏ cứt heo đối với bệnh cháy bìa lá lúa trong điềukiện ngoài đồng

1.6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

1.6.1 Ý nghĩa khoa học

Luận án là công trình nghiên cứu có giá trị khoa học có tính hệ thống tốt từphòng thí nghiệm đến ngoài đồng về sử dụng dịch trích cỏ cứt heo để quản lý bệnhcháy bìa lá lúa Các số liệu của luận án được thu thấp đầy đủ và thống kê rõ ràng chínhxác Kết quả công trình nghiên cứu là cơ sở cho bài giảng của các trường Đại học.Điểm mới của đề tài luận án là nghiên cứu được cơ sở khoa học của dịch trích cỏcứt heo như là một sản phẩm thảo dược có khả năng ức chế vi khuẩn gây bệnh cháybìa lá lúa, góp phần phát triển chế phẩm thảo dược phòng trừ bệnh cháy bìa lá lúa, gópphần giảm sử dụng thuốc hóa học

1.6.2 Ý nghĩa thực tiễn

Kết quả nghiên cứu là cơ sở để các nhà quản lý đề xuất chiến lược quản lý bệnhhại theo hướng thân thiện môi trường Đồng thời nó cũng là kêt quả để nông dân hạnchế sử dụng thuốc hóa học và thay thể bằng dịch trích thực vật để quản lý bệnh cháybìa lá lúa

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Bệnh cháy bìa lá lúa (Bacterial leaf blight disease)

2.1.1 Tình hình và mức độ gây hại của bệnh cháy bìa lá

Theo Ou (1972) bệnh cháy bìa lá xuất hiện đầu tiên ở Fukuoka, Nhật Bản năm

1884, sau đó bệnh cũng xuất hiện ở nhiều nơi khác ở Nhật Bản và dần trở nên phổ biếnvào năm 1960 Bệnh có khả năng lan rộng hầu hết các vùng trồng lúa như đã xuất hiện

ở vùng Đông Nam Châu Á (Goto, 1992), ở phía nam Ấn Độ (Veena Shetty, 2000), ởchâu phi như Burkina Faso, Cameroon, Gabon, Mali, Niger, Senegal, Togo,Madagascar (Buddenhagen, 1985), một vài nước ở Latinh và gần đây là Mỹ (Shamar,2006) Ở Châu Á bệnh xuất hiện ở Trung Quốc, Thái Lan, Mayaysia, Ấn Độ, Việt

Nam, Philippines và Indonesia (Moffett and Croft, 1983; Awodeu et al., 1991) Trên

thế giới, do bệnh này năng suất giảm được ước tính khoảng 50% (Shekhar and Kumar,2020) Tại Nhật Bản, thiệt hại vảo khoảng từ 20% đến 30%, có khi đến 50% (Ou,1972) Còn ở Philippines, Indonesia và Ấn Độ tổn thất do hội chứng Kresek của bệnh

đã đạt tới 60% – 75% Bệnh này ảnh hưởng đến chất lượng hạt bằng cách cản trở quátrình chín phụ thuộc vào thời tiết, địa điểm và giống Thiệt hại về mùa màng từ 10-20% trong điều kiện vừa phải hoặc thiệt hại nghiêm trọng lên đến 50% trong điều kiện

thuận lợi cao đã được ghi nhận ở một số quốc gia châu Á và Đông Nam Á (Sharma et al., 2017) Ở Việt Nam, bệnh cháy bìa lá xuất hiện và gây hại đáng kể từ năm 1965 –

1966 Ở ĐBSCL, bệnh cháy bìa lá xuất hiện rất nặng vào năm 1978 đến năm 1979,bệnh đã xuất hiện và gây hại từ trung bình đến nặng chiếm khoảng 90% diện tích vụ

Hè Thu tại các huyện Châu Thành, Ô Môn, Thốt Nốt (Cần Thơ), Kế Sách, Thạnh Trị(Sóc Trăng) (Lê Thị Thủy, 1980) Theo Viện Bảo Vệ Thực Vật cho biết trên giống lúaIR8, cây lúa nhiễm bệnh với mức độ là 20 – 40% thì tỷ lệ hạt lép là 15%, trọng lượng

1000 hạt là 29,3 gram và năng suất đạt được là 5,62 tấn/hecta Trên diện tích lúa mùacấy giống NN8 bị bệnh ở mức độ 60% – 100%, giảm năng suất từ 30 – 60% (LêLương Tề và Vũ Triệu Mân, 1999) Bệnh thường phát triển ở giai đoạn lúa nảy chồi tối

đa hay có đòng, nên làm tăng số hạt lép, hạt lửng và giảm phẩm chất, trọng lượng hạt,đồng thời làm tăng tỷ lệ tấm khi xay xát Bệnh cũng làm giảm lượng đạm và proteinthô trong hạt (Võ Thanh Hoàng và Nguyễn Thị Nghiêm, 1993) Trong những năm gầnđây bệnh cháy bìa lá lúa lại bùng phát trở lại trên các giống ngon cơm và không có genkháng bệnh Bên cạnh đó, do sự tiến hóa của mầm bệnh làm cho giống IR50404 vốnkháng tốt với bệnh đã dần bị nhiễm (Phạm Văn Kim, 2015) Theo trung tâm Bảo vệthực vật phía Nam, ước tính có gần 4000hecta lúa Hè Thu 2014 ở khu vực Đồng bằngsông Cửu Long bị nhiễm vi khuẩn cháy bìa lá lúa (Công Trí, 2014)

Gammaproteobacteria Bộ:

XanthomomadalesHọ: Xanthomonadacceae

Chi: Xanthomonas

Loài: X oryzae pv oryzae

Vi khuẩn có dạng hình gậy hai đầu hơi tròn, có một lông roi ở một đầu, kíchthước 2 x 0,5 - 0,9 µm

Trên môi trường nhân tạo, khuẩn lạc vi khuẩn có dạng hình tròn, có màu vàngsáp, rìa nhẵn, bề mặt khuẩn lạc ướt, hiếu khí, gram âm Vi khuẩn không có khả năngphân giải nitrat, không dịch hoá gelatin, không tạo NH3, indol, nhưng tạo H2S, tạo khínhưng không tạo axit trong môi trường có đường Nhiệt độ thích hợp cho vi khuẩn sinhtrưởng từ 26-300C, nhiệt độ tối thiểu 0-50C, tối đa 400C Nhiệt độ làm vi khuẩn chết

530C Vi khuẩn là vi sinh vật đơn bào chỉ có thể quan sát được nhờ kính hiển vi quanghọc hoặc điện tử, và là loại tiền nhân, tế bào không có nhân thật, không có diệp lục.Sinh sản theo phương thức vô tính phân đôi tế bào (Lê Lương Tề và Vũ Triệu Mân,

1999)

Hình 2.1: Hình thái khuẩn lạc của vi khuẩn X oryzae pv oryzae trên môi trường peptone

sucrose (Gnanamanickam et al., 2018)

Ký chủ chính của vi khuẩn này là cây lúa Theo IRRI (1967) ở Philippin ký chủ

của X oryzae pv oryzae ghi nhận ở 3 loài cỏ là Leptochloa chinensis (L.) Ness; L filiformis và L panacea (OU, 1985) Ở Việt Nam, ký chủ của vi khuẩn ngoài cây lúa

còn ghi nhận trên các loài cỏ như: Cỏ hôi, cỏ lồng vực, cỏ gừng bò…

2.1.2.2 Sự lưu tồn

Vi khuẩn có khả năng sống trong đất từ 1 – 3 tháng tùy theo độ ẩm và tính acidcủa đất Vi khuẩn không thể sống hơn 20 ngày trong gốc rạ bị cây vùi và trong điềukiện ngập nước một ngày (Shamar, 2006) Sau vụ lúa, vi khuẩn gây bệnh cháy bìa lálúa lưu tồn trong rơm rạ trên ruộng Bên cạnh đó vi khuẩn gây bệnh còn lưu tồn trênhạt lúa Trên hạt lúa được tồn trữ ở 250C đến 350C, khuẩn gây bệnh sống được đến 2tháng Tuy nhiên một số thí nghiệm cho thấy vi khuẩn trên hạt không phải là nguồn lâynhiễm bệnh chính cho vụ sau Bởi vì sau khi ngâm hạt 24 giờ và ủ hạt thì vi khuẩn chếtđến 99% (Nguyễn Văn Kim, 2015) Vi khuẩn có khả năng lưu tồn trong gốc rạ(Nyvall, 1999), một số loài lúa hoang (O sativa, O rufipogon, O australiensis) và trên

một số cỏ dại như: cỏ đuôi phụng (Leptochloa spp.), cỏ lác (Cyperus spp.), (Moffett

and Croft, 1983) Ở vùng nhiệt đới có nhiệt độ cao, độ ẩm và cây kí chủ phong phú thì

vi khuẩn có thể tồn tại trong đất suốt cả năm (Ou, 1985)

2.1.2.3 Sự lan truyền

Vi khuẩn lây lan chủ yếu do mưa, gió hoặc bão Các yếu tố thời tiết này tạo vếtthương trên lá, giúp vi khuẩn dễ xâm nhiễm Vi khuẩn cũng có thể lây lan theo nướcruộng vì các giọt vi khuẩn ứa trên lá sẽ rơi vào nước, rồi lan từ ruộng này sang ruộngkhác Ngoài ra vi khuẩn còn có thể lây lan do con người, động vật và các loài chim(Ou, 1985; Nyvall, 1999) Theo Ou (1985) thì vi khuẩn có thể xâm nhập và gây bệnhqua các lỗ thuỷ khổng, qua vết thương hay vết nứt sinh trưởng Con đường xâm nhập

dễ dàng nhất là qua các vết thương trên lá, các vết thương mới đưa dẫn nguồn bệnh tốthơn các vết thương cũ Vi khuẩn xâm nhiễm vào cây qua các lỗ thuỷ khổng dọc theo

bề mặt phía trên của lá, rìa lá Vi khuẩn nhân lên trong biểu mô và khi số lượng vikhuẩn đã nhân lên đủ nhiều trong biểu mô, một số vi khuẩn sẽ xâm nhập vào hệ thốngmạch dẫn xylem của cây, gây nên các triệu chứng bệnh trên lá (Sonti, 1998) Vi khuẩngây bệnh cháy bìa lá lúa lây lan theo nước, nước mưa làm bắn văng vi khuẩn sang các

lá lúa lân cận và lây lan sang xung quanh Ngoài ra, nước mưa có thể là cho vi khuẩnrơi xuống ruộng, khi nước trong ruộng được thoát ra ngoài (lúc khai nước), vi khuẩn sẽđược vận chuyển đến ruộng khác hoặc đến nhiều vùng trồng lúa khác thông qua kênh,mương, sông, gạch (Phạm Văn Kim, 2016)

Bệnh cháy bìa lá thường phát sinh và gây hại lớn trong mùa vụ Bệnh có thể phátsinh sớm vào tháng 8 khi lúa đẻ nhánh đến khi lúa làm đòng, trổ đến chín Ở nhữngnơi

đất bị ngập úng, nước sâu, đất nhiều mùn, lúa bị che bóng bệnh sẽ phát triển mạnhhơn Ngoài ra, mưa bão còn gây xây xát lá lúa là cửa ngỏ cho bệnh xâm nhập vào(Phạm Văn Kim, 2015) Bệnh có phát triển hay không còn tùy thuộc vào mật số vikhuẩn, tối thiểu là 103 tế bào/ml (Võ Thanh Hoàng và Hoàng Thị Nghiêm, 1993) Bệnh

có thể được lan truyền nhờ gió và nước: Khi thời tiết khô, các giọt dịch khuẩn dạngviên tròn nhỏ được gió cuốn đi hay có thể rơi vào nước tưới Nước nhiễm khuẩn đượcchảy qua các ruộng hoặc làm ngập ruộng trong mùa mưa khiến cho bệnh lan truyềnrộng rãi Hạt giống cũng là yếu tố làm lan truyền cho mầm bệnh cho vụ sau và sangcác vùng khác

2.1.3 Triệu chứng bệnh

Triệu chứng thường gặp nhất của bệnh là triệu chứng cháy bìa lá mà trong đóđiển hình là vết cháy dọc theo 2 bên bìa của lá lúa, rồi lan dần vào gân chính của lá Vikhuẩn gây bệnh xâm nhập vào lá lúa qua các thủy khẩu dọc theo rìa lá nên vết bệnh cóthể bắt đầu từ rìa lá lan dần vào bên trong (Phạm Văn Kim, 2015) Tuy nhiên, một sốtrường hợp vết bệnh có khi bắt đầu ở ngay giữa phiến lá, vết bệnh tạo những mép viềnhình sóng mô bệnh xanh tái rồi trở nên vàng trong vài ngày cuối cùng cháy khô có màunâu xám Các vết bệnh có thể phát sinh trên một hoặc cả hai rìa lá Bệnh tiến triển cácvết bệnh lan rộng phủ kín cả hai mặt lá, khi đẫm nước vết bệnh sẽ lan dài ra và cónhững vệt màu vàng và phát triển dần ra tạo thành màu vàng xám hoặc xám khô chạytheo 2 rìa lá (Agrios, 2005)

Bệnh cháy bìa lá có ba triệu chứng là cháy bìa lá, héo xanh và vàng lá Triệuchứng cháy bìa lá: trên mép cúa các lá già bên dưới có những đốm úng nước nhỏ, đốmlớn dần ra làm lá trở nên vàng và khô héo Trên phiến lá vết bệnh thường bắt đầu cócách chóp lá một khoảng tạo các sọc dài úng nước ở một hay hai bên bìa lá, vài ngàysau vùng bệnh biến sang màu vàng, bìa gợn sóng (Hình 2.2) Triệu chứng héo cây con(Kresek) lá bệnh có màu xanh xám, cuốn tròn dọc theo gân lá Triệu chứng vàng lá:bệnh thường xuyên xuất hiện ở những cây lúa đã lớn, trong khi các lá già bên dưới cómàu xanh bình thường, các lá non vàng nhạt hay các sọc to màu vàng hay xanh vànghoặc vàng xám nhạt trên phiến lá Ngoài ra, ở các nước nhiệt đới, trong lúc cấy người

ta cắt chóp lá mạ Các lá bị cắt chóp thường bị bệnh đầu tiên Triệu chứng bệnh xuấthiện sớm nhất là vết bệnh dạng thấm nước màu xanh ở ngay dưới bề mặt vết cắt sau đónhanh chóng chuyển màu xanh xám nhạt Toàn bộ lá bị cuộn lại và héo, tiếp đến bẹ lácũng bị héo Vi khuẩn truyền theo mạch xylem đến đỉnh sinh trưởng của cây non vànhiễm bệnh cho các lá khác, dẫn đến cây non bị chết toàn bộ Trong các giai đoạn sớm,khi chỉ có một vài lá già bị héo và trông như bị nổi trên mặt nước Ở Java của Indonesiangười ta gọi đó là bệnh “Kresek”(Ou, 1985) Có 2 dạng triệu chứng trên lá gồm Kresek

và cháy bìa lá Triệu chứng điển hình nhất là vết cháy lá dọc theo hai bên lá lúa (PhạmVăn Kim, 2015) Triệu chứng thứ hai của bệnh cháy bìa lá là triệu chứng Kresek

8(Phạm Văn Kim, 2015) Triệu chứng Kresek là triệu

chứng nghiêm trọng nhất và gây khô chồi (Jambhulkar et al., 2014) Kresek cho thấy

sự phá hủy nhiêu hơn với các triệu chứng biểu hiện là màu vàng nhạt, héo trong giaiđoạn từ cây con đến nảy chồi (Mew, 1993)

Hình 2.2 Triệu chứng bệnh cháy bìa lá (knowledgebank.irri.org)

Bệnh phát triển chậm trước khi lúa trổ, nhưng phát triển rất nhanh sau khi lúa trổcho đến gần thu hoạch Nhiều ruộng bệnh nặng đến mức toàn bộ lá lúa đều cháy khôtrước khi thu hoạch (Phạm Văn Kim, 2015) Theo Ou (1985), ranh giới mô bệnh và môkhỏe trên phiến lá rất rõ rệt, có giới hạn theo đường gợn sóng vàng hoặc không vàng,

có khi có một đường chỉ viền màu nâu sẫm đứt quãng hay không đứt quãng Trongđiều kiện ẩm, nhiệt độ tương đối cao hay vào buổi sáng sớm có thể quan sát thấy cácgiọt dịch khuẩn màu trắng sữa hoặc vàng sáp trên bề mặt các vết bệnh non Chúng khô

đi thành những viền nhỏ, hình tròn, màu vàng nhạt, dễ dàng bị gió làm rụng và nổi trênmặt nước (Ou, 1985) Bên cạnh đó ở những ruộng mắc bệnh nặng lúc lúa vào chắc, vikhuẩn gây bệnh còn tấn công lên hạt Trên vỏ hạt xuất hiện các đốm màu nhạt xungquanh có mép viền dạng giọt dầu Khi hạt còn non và xanh các vết bệnh lộ rõ Khi

bông chín vết bệnh sẽ xám hoặc trắng vàng nhạt (Phạm Văn Biên và ctv., 2003) Triệu

chứng bệnh trên mạ không thể hiện đặc trưng như trên lúa, do đó dễ nhầm lẫn với cáchiện tượng khô đầu lá do sinh lý Vi khuẩn hại mạ gây ra triệu chứng ở mép lá, mút lávới những vết có độ dài ngắn khác nhau, có màu xanh vàng, nâu bạc rồi khô xác Triệuchứng bệnh trên lúa thể hiện rõ rệt hơn, tuy nhiên nó có thể biến đổi ít nhiều tuỳ theogiống và điều kiện ngoại cảnh

2.1.4 Những yếu tố ảnh hưởng đến bệnh cháy bìa lá

Sự phát triển và các tác hại của bệnh phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, dinhdưỡng đồng thời còn phụ thuộc theo giống lúa và đặc biệt là kỹ thuật canh tác…(LêLương Tề và Vũ Triệu Mân, 1999) Qua các thí nghiệm lây bệnh cho thấy nhiệt độthích hợp cho

sự phát triển của bệnh cháy bìa lá là 25 – 300C Ở nhiệt độ 170C thì hầu như bệnhkhông phát triển (Ou, 1985) Thời gian thể hiện triệu chứng cũng phụ thuộc vào nhiệt

Trong khi đó ở điều kiện 210C, triệu chứng bệnh Kresek sẽ biểu hiện sau 40 ngày saukhi lây bệnh hoặc hơn 40 ngày (Ou, 1985) Mưa nhiều và kéo dài cũng tạo điều kiệncho vi khuẩn xâm nhập và lây lan làm cho bệnh nghiêm trọng hơn Bên cạnh đó Điềukiện đất đai cũng ảnh hưởng đến sự phát triển của bệnh cháy bìa lá Ở vũng đất chua,ngập úng hoặc mực nước sâu, đất nhiều mùn, hoặc thường có bóng râm bệnh sẽ pháttriển mạnh hơn Ngoài ra phân bón cũng ảnh hưởng nghiêm trọng đối với bệnh này.Bón nhiều đạm hữu cơ, bón phân thúc muộn thiếu lân và kali hoặc thừa silicat vàmagie đều tăng tỷ lệ, mức độ bệnh (Ou, 1985) Mức độ tác hại của bệnh phụ thuộc vàogiống, thời kỳ nhiễm bệnh của cây bị sớm hay muộn và mức độ bị nặng hay nhẹ Nếucây bị bệnh ngay từ khi đẻ nhánh thì mức độ bệnh về sau rất nặng, có thể làm giảm41% năng suất trở lên, nếu bị bệnh bắt đầu từ thời kỳ đòng – trổ tác hại có thể vẫn còncao hơn Nhưng nếu ở thời kỳ cuối (chín sữa – chắc) mới nhiễm bệnh thì tác hại ít hơn,tối đa dưới 10% (Lê Lương Tề và Vũ Triệu Mân, 1999) Kỹ thuật canh tác như xén bớt

lá mạ nuôi cấy, hoặc điều chỉnh mực nước ở từng giai đoạn không phù hợp cũng gópphần tạo điều kiện cho sự xâm nhiễm của vi khuẩn

2.1.5 Biện pháp phòng trừ bệnh cháy bìa lá lúa

Chọn giống sạch bệnh, xử lý hạt giống trước khi gieo sạ

Tăng cường bón phân hữu cơ Không bón quá nhiều phân đạm và bón thúc quámuộn Bón cân đối kali và lân Khi bệnh phát triển ngưng bón đạm, tăng cường bónphân kali, thay nước ruộng và phun thuốc đặc trị vi khuẩn

Dùng các loại thuốc hợp chất đồng, chất kháng sinh Streptomycin và các hợp chấtnhư MBAMT (Sasa, Xanthomic), Acid Oxolinic (Staner), Nynamycin (Bonny 4SL) vàcác chất tăng sức đề kháng của cây lúa với vi khuẩn như Acid Salicylic,… để phòng trị

(Phạm Văn Dư và ctv, 2004) Khi ruộng nhiễm bệnh nặng có thể dùng thuốc hóa học

như Kasuran 0,1

– 0,2% (Võ Thanh Hoàng và Nguyễn Thị Nghiêm, 1993) Sử dụng giống đã qua tuyểnchọn và có khả năng kháng bệnh cao, hạt giống nên được xử lý trước khi gieo sạ và chỉnên gieo sạ khi ruộng đã dọn sạch tàn dư rơm rạ Chăm sóc phù hợp tránh làm tổnthương lúa và phải bón phân cân đối, là cách quản lý bệnh tốt nhất Ngoài ra có thể áp

dụng biện pháp kích kháng để quản lý bệnh hại: Theo Kagale et al., (2004) cho rằng khi dịch trích lá cây Datura metel tỷ lệ 1:1 trọng lượng / thể tích giúp giảm sự phát triển của nấm Rhizoctonia solani (nhóm AG1) và X oryzae trong điều kiện phòng thí

nghiệm, đồng thời khi phun dịch trích lên lá lúa có hiệu quả giảm được được bệnh đốmvằn và bệnh cháy bìa lá trong điều kiện nhà lưới Theo Trương Hồng Hạnh (2008),

11các hóa chất

100ppm cho hiệu quả giảm bệnh cháy bìa lá từ 57,45% đến 70,11%

2.2 Sự tương tác giữa vi khuẩn gây bệnh và cây trồng

Để hiểu rõ về sự tương tác giữa vi khuẩn gây bệnh và cây trồng cần xem xét: (1)chiến lược mà vi khuẩn thực hiện để xâm nhiễm, gây bệnh cho cây trồng (2) các phảnứng phòng vệ lại của cây trồng trước sự xâm nhiễm và tác động mà vi khuẩn gây ra

2.2.1 Quá trình xâm nhiễm và gây bệnh của vi khuẩn

Trong trường hợp có mặt loài ký chủ mẫn cảm và những yếu tố ngoại cảnh chophép thì vi khuẩn gây bệnh hoạt động tiến hành quá trình xâm nhiễm trên cây làm phátsinh bệnh trên đồng ruộng Quá trình gây bệnh bao gồm các giai đoạn kế tiếp nhau:tiền xâm nhiễm - xâm nhập lây nhiễm - giai đoạn ủ bệnh - giai đoạn phát triển bệnh.Trước tiên là giai đoạn tiền xâm nhiễm là giai đoạn được ghi nhận là hoạt động bámdính và di động trên bề mặt của ký chủ để tìm nơi xâm nhập vào trong mô cây (PhạmVăn Kim, 2000; Agrios, 2005) Sự gắn kết diễn ra giữa bào tử vi khuẩn và bề mặt kíchủ thông qua các chất kết dính khác nhau đáng kể về thành phần và các yếu tố môitrường (Agrios, 2005) Kế đến giai đoạn xâm nhiễm tuỳ theo loài vi khuẩn mà khảnăng xâm nhập vào mô cây sẽ có sự khác nhau Vi khuẩn xâm nhập vào cây hoàn toànmang tính thụ động bởi nó không có khả năng xâm nhập trực tiếp để chọc thủng vào

mô tế bào hoặc xuyên qua bịểu bì, bề mặt lá cây còn nguyên vẹn (Lê Lương Tề và VũTriệu Mân, 1999; Vũ Triệu Mân, 2007) Vi khuẩn xâm nhập vào thực vật chủ yếu quavết thương, ít thường xuyên hơn qua các lỗ tự nhiên và không bao giờ trực tiếp quathành tế bào nguyên vẹn (Agrios, 2005) Vi khuẩn xâm nhập qua vết thương cơ giới làcách xâm nhập thụ động Các vết thương cơ giới do gió mưa, côn trùng, gia súc hoặc

do hoạt động của con người trong chăm sóc, vun sới, cắt tỉa lá, thân cành gây ra mộtcách rất ngẫu nhiên, nhẹ nhàng nhưng lại có tác dụng mở đường cho vi khuẩn dễ dàngxâm nhập, lây nhiễm vào mô không còn nguyên vẹn (Lê Lương Tề và Vũ Triệu Mân,1999; Phạm Văn Kim, 2000; Agrios, 2005; Vũ Triệu Mân, 2007) Cách xâm nhập lâynhiễm qua vết thương cơ giới là rất phổ bịến đối với nhiều loài vi khuẩn Tiêu biểu là

các loài vi khuẩn Erwinia carotovora (thối củ khoai tây, hành tây, v.v.); Corynebacterium michiganense (gây héo cà chua); Pseudomonas tabaci (đốm cháy lá

thuốc lá) (Lê Lương Tề và Vũ Triệu Mân, 1999; Vũ Triệu Mân, 2007) Riêng vi khuẩn

Candidatus liberobacter asiaticus (bệnh greening cây có múi) xâm nhập nhờ hoạt động chích hút của rầy chổng cánh (Diaphorina citri) (Hà Viết Cường, 2011) Ấu

trùng bọ nhảy ăn rễ cây cải làm cây bị còi cọc, tạo vết thương cơ học mở đường cho vi

khuẩn Erwinia carotovora gây héo, thối cây cải (Agrios, 2005) Có trường hợp, nấm

gây bệnh cho cây, phá vỡ sự nguyên vẹn của mô tế bào và mở đường cho vi khuẩn

xâm nhập và gây bệnh Ví dụ nấm Scolerotrichum melophthorum có thể xâm nhập và

13gây bệnh cho quả dưa chuột nguyên

vẹn tạo thành trên vỏ quả những vết loét và từ đó vi khuẩn Pseudomonas lachrymans

xâm nhập vào cây rất dễ dàng Trong thực tế, người ta thường gặp hai loại vi sinh vậtnày ở cùng một vết bệnh trên quả dưa chuột (Lê Lương Tề và Vũ Triệu Mân, 1999) Vikhuẩn xâm nhập qua các lỗ hở tự nhiên như lỗ khí khổng, thuỷ khổng, các mắt củachồi non, vỏ thân v.v (Lê Lương Tề và Vũ Triệu Mân, 1999; Phạm Văn Kim, 2000;Agrios, 2005) Vi khuẩn thường tập trung quanh khí khổng để tìm cơ hội xâm nhậpvào (Hình 2.3) (Phạm Văn Kim, 2000) Lỗ khí khổng trên lá là con đường xâm nhiễmtương đối chủ động, phổ biến của nhiều loài vi khuẩn gây đốm lá, hại nhu mô như loài

Xanthomonas malvacearum (gây bệnh giác ban bông); Xanthomonas vesicatoria (gây bệnh đốm đen vi khuẩn cà chua) v.v (Vũ Triệu Mân, 2007), Pseudomonas phaeseolicola gây bệnh đốm lá đậu cô ve (Phạm Văn Kim, 2000; Agrios, 2005) Vi

khuẩn xâm nhập trực tiếp vào các mô cơ quan không có cutin bảo vệ như lông rễ, lônghút (Vũ Triệu Mân, 2007) Một số loài vi khuẩn có thể xâm nhập vào mô cây bằngmột hoặc hai trong các con đường xâm nhập nói trên (Lê Lương Tề và Vũ Triệu Mân,

1999) Ví dụ loài Xanthomonas axonopodis pv citri gây bệnh loét cây có múi có thể

xâm nhập qua khí khổng và qua vết thương cơ giới do gió mưa, hoặc do sâu vẽ bùađục lá tạo ra (Agrios, 2005) Sự xâm nhập lây nhiễm ban đầu có hiệu quả cao còn phụthuộc vào “lượng xâm nhiễm tối thiểu” của vi khuẩn “Lượng xâm nhiễm tối thiểu” là

số lượng tế bào vi khuẩn tối thiểu (mầm bệnh) ở mức thấp nhất vẫn còn cho phép gâyđược bệnh cho cây “Lượng xâm nhiễm tối thiểu” rất bịến đổi và khác nhau giữa cácloài vi khuẩn và các điều kiện ngoại cảnh, giống cây ký chủ v.v (Lê Lương Tề và VũTriệu Mân, 1999; Vũ Triệu Mân, 2007) Ví dụ như trong trường hợp lây nhiễm bệnh

nhân tạo vi khuẩn Erwinia carotovora trên củ khoai tây giống Diaman thì cần lượng

xâm nhiễm tối thiểu là 105 – 106 cfu/ml ở nhiệt độ 200C (Lê Lương Tề và Vũ TriệuMân, 1999)

Hình 2.3: Ảnh chụp dưới kính hiển vi điện tử cho thấy vi khuẩn Pseudomonas tập trung

chung quanh khí khổng của lá để xâm nhập vào bên trong (Nguồn: Phạm Văn Kim,

2000)

Sự di chuyển, gây hại và phát triển của vi khuẩn trong cây sau khi xâm nhiễm là sau giai

đoạn xâm nhập, vi khuẩn phát triển bên trong mô, gây ra quá trình bệnh lý phá hủy cácchức năng sinh lý của cây dẫn đến sự xuất hiện các triệu chứng bệnh bên ngoài Thờigian kể từ sau khi vi khuẩn xâm nhập đến khi xuất hiện triệu chứng bệnh ban đầu gọi

là thời kì tiềm dục bệnh hay thời kỳ ủ bệnh (ngày) (Lê Lương Tề và Vũ Triệu Mân,1999; Vũ Triệu Mân, 2007) Giai đoạn này thay đổi tuỳ theo giống cây ký chủ và cácyếu tố ngoại cảnh, nhất là yếu tố nhiệt độ và tính độc, tính gây bệnh của các chủng vikhuẩn Nói chung, trong phạm vi nhiệt độ cho phép nếu trong điều kiện nhiệt độ càngcao thì bệnh có điều kiện phát triển tốt và thời kỳ tiềm dục càng rút ngắn, bệnh pháttriệu chứng càng nhanh hơn (Lê Lương Tề và Vũ Triệu Mân, 1999) Giai đoạn pháttriển bệnh là giai đoạn tiếp theo của thời kỳ tiềm dục, từ khi triệu chứng bệnh xuấthiện, bệnh tiếp tục phát triển (do sự nhân mật số lên cao và gây hại của vi khuẩn) chođến khi kết thúc (Lê Lương Tề và Vũ Triệu Mân, 1999) Sự di chuyển và phát triển của

vi khuẩn trong cây sau khi xâm nhiễm cũng khác nhau tùy theo loài vi khuẩn gây bệnhcây sau đó sẽ di chuyển và phát triển theo gian bào (giữa các tế bào) cây ký chủ nhờvào các enzyme của vi khuẩn tiết ra phân giải các mảnh gian bào, làm cấu trúc mô thựcvật bị phá hủy ngày (Lê Lương Tề và Vũ Triệu Mân, 1999) Các enzyme này chủ yếuthuộc nhóm pectinolytic, gồm có Petinesterase cắt chuỗi peptin thành acid pectinic vàmethyl (Phạm Văn Kim, 2000) và Plolygalacturonase cắt các acid pectinic thành cácphân tử đơn giản Mầm bệnh hấp thu các phân tử đơn giản này dùng làm chất cung cấpnăng lượng (Phạm Văn Kim, 2000) Kiểu di chuyển lan rộng của vi khuẩn ở trong câynhư vậy gọi là kiểu phá hại “xâm nhiễm nhu mô” Xâm nhiễm kiểu này có tính chấtcục bộ, gây ra những loại triệu chứng vết đốm trên lá, thối hỏng mô, ban đầu có dạngtrong xanh như giọt dầu, quầng vàng xanh (Lê Lương Tề và Vũ Triệu Mân, 1999).Theo Agrios (2005) thì các bệnh đốm lá, bạc lá và các loại bệnh khác làm mô lá bị pháhủy do do vi khuẩn sẽ làm bề mặt quang hợp của cây bị suy giảm, và còn làm giảmkhả năng quang hợp của cây, đặc biệt là ở giai đoạn cuối của bệnh, bằng cách ảnhhưởng đến lục lạp và gây ra sự thoái hóa lục lạp Hàm lượng chất diệp lục tổng thể của

lá (ở nhiều bệnh do vi khuẩn) giảm, nhưng khả năng quang hợp hoạt động của chấtdiệp lục còn lại dường như vẫn còn không bị ảnh hưởng Một số vi khuẩn thuộc chi

Erwinia, Pseudomonas, Xanthomonas… có cách gây hại này (Phạm Văn Kim, 2000; Agrios, 2005) Tiêu biểu là bệnh đốm lá vi khuẩn dưa chuột do Pseudomonas lachrymans, bệnh loét cam quýt do Xanthomonas campestris pv citri, bệnh thối nhũn cải và cà rốt do vi khuẩn Erwinia carotovora v.v (Lê Lương Tề và Vũ Triệu Mân,

1999; Agrios, 2005)

Kiểu di chuyển phát triển trong hệ thống mạch dẫn của cây hầu hết các vikhuẩn chuyên tính xâm nhập mạch xylem và một số ít chỉ xâm nhập mạch phloem Vikhuẩn xâm nhập rồi di chuyển, sinh sản nhanh chóng trong các mạch xylem, bó mạchdẫn Kiểu phá hại xâm nhiễm này gọi là “xâm nhiễm mạch dẫn” hay là “xâm nhiễm hệ

17thống”, bởi sự xâm nhiễm do vi khuẩn cư trú trong xylem- hoặc phloem gây ra có tính

hệ thống, tức là mầm bệnh, từ một điểm ban đầu trong cây, lây lan và xâm chiếm hầuhết hoặc tất cả các tế bào và mô nhạy cảm trong toàn bộ cây Vi khuẩn héo mạch xâmnhập vào mạch gỗ bên trong, nhưng chúng thường giới hạn ở một số mạch ở rễ, thânhoặc ngọn của cây bị nhiễm bệnh; chỉ trong giai đoạn cuối của bệnh, chúng mới xâmnhập vào hầu hết hoặc tất cả các mạch xylem của cây (Agrios, 2005) Các tổn thương ởtrước hết ở rễ khi vi khuẩn xâm nhập cản trở quá trình hấp thụ nước và chất dinhdưỡng bình thường của rễ Tổn thương rễ ảnh hưởng trực tiếp đến số lượng rễ hoạtđộng và làm giảm tương ứng lượng nước mà rễ hấp thu chúng dường như cũng ức chếquá trình tạo lông hút ở rễ, từ đó làm giảm khả năng hấp thụ nước; chúng cũng có thểlàm thay đổi tính thấm của các tế bào rễ, gây trở ngại hơn nữa cho quá trình hấp thụnước bình thường của rễ (Agrios, 2005) Sự giảm vận chuyển dịch nước có thể thayđổi từ ít đến hoàn toàn Trong nhiều trường hợp, các mạch bị ảnh hưởng có thể chứađầy xác vi khuẩn và các chất do chúng tiết ra hoặc của cây kí chủ tiết ra để phản ứngvới mầm bệnh và có thể làm mạch bị tắc nghẽn Cho dù bị phá hủy hoặc bị tắc, cácmạch bị ảnh hưởng sẽ ngừng hoạt động bình thường và cho phép ít hoặc không chophép nước đi qua (Agrios, 2005) Vi khuẩn gây hại theo kiểu này sẽ làm vít tắc sự vậnchuyển lưu thông nước, chất dinh dưỡng, phá hủy làm nâu đen bó mạch dẫn, thườngdẫn đến các triệu chứng héo rũ toàn cây, gây chết nhanh (Lê Lương Tề và Vũ TriệuMân, 1999) Ở những cây bị nhiễm vi khuẩn gây hại mạch, khí khổng vẫn đóng mộtphần, chất diệp lục bị giảm và quá trình quang hợp gần như ngừng ngay cả trước khi

cây bị héo (Agrios, 2005) Tiêu biểu cho kiểu gây hại này là khuẩn Ralstonia solanacearum gây bệnh héo rũ cây cà chua (và nhiều kí chủ khác) do phát triển và

nhân mật số cao trong mạch nhựa và các chất nhày chung quanh vi khuẩn làm tăngtính nhớt của nhựa, làm cho nhựa không lưu thông được, góp phần tạo nên triệu chứnghéo rũ trên cây (Lê Lương Tề và Vũ Triệu Mân, 1999; Agrios, 2005) Trường hợp

khác đối với vi khuẩn Xylella astidiosa, sự phát triển, nhân lên và lây lan của vi khuẩn

trong các mạch gỗ chậm hơn và thay vì gây héo và chết nhanh cho cây, chúng lại làmcháy sém rìa của lá và một số triệu chứng khác xảy ra, nhưng hiếm khi làm cây chếtnhanh (Agrios, 2005)

Kiểu hỗn hợp mạch dẫn – nhu mô có một số loài vi khuẩn sau khi xâm nhập lại

có thể vừa di chuyển lan rộng trong bó mạch dẫn, sau đó lan rộng ra nhu mô Khi xâmnhiễm mạch dẫn (thân, cành) gây ra héo rũ, khi xâm nhiễm lan rộng ở nhu mô lá, quảgây ra triệu chứng vết đốm, thối nhũn (Lê Lương Tề và Vũ Triệu Mân, 1999) Các vikhuẩn gây bệnh thối thân và bệnh thối nhũn có thể xâm nhập vào mạch gỗ ở khu vựcnhiễm bệnh và nếu cây bị bệnh còn non, có thể gây ra sự hủy diệt và gục ngã củachúng Vết nứt/thối ở những cây trưởng thành hơn, có thể làm giảm sự vận chuyển củanước, nhưng nói chung, không làm chết cây trừ khi vết nứt lớn hoặc đủ nhiều để baoquanh cây (Agrios, 2005) Một số tác nhân gây bệnh, chẳng hạn như vi khuẩn

Agrobacterium tumefaciens (gây u sưng), trong thân cây, rễ, hoặc cả hai Các tế bào

mở rộng và tăng

sinh gần hoặc xung quanh chất gỗ gây áp lực lên các mạch chất gỗ, có thể các mạchnày bị hư hỏng hay bị chèn gây ra bị trật không thông suốt, do đó trở nên kém hiệu quảhơn trong việc vận chuyển nước và cũng có thể gây héo cho cây (Agrios, 2005)

2.2.2 Phản ứng phòng vệ của cây trước sự tấn công và gây hại của vi khuẩn

Mỗi loài cây trung bình bị tấn công bởi khoảng 100 loại tác nhân gây bệnh khácnhau Thông thường, mỗi một cá thể cây bị tấn công bởi hàng trăm đến hàng trămngàn cá thể của một loại tác nhân gây bệnh Mặc dù phải chịu một thiệt hại nào đóthì phần lớn các cây vẫn tồn tại và thường là vẫn sinh trưởng, phát triển tốt (Hà ViếtCường, 2011) Nhìn chung, cây chống lại tác nhân gây bệnh nhờ kết hợp các vũ khí

từ 2 kho vũ khí là: (1) các đặc điểm cấu trúc – có vai trò là các rào cản vật lý ngăn cản tác nhân gây bệnh xâm nhập vào và phát triển trong cây; và (2) các phản ứng sinh hóa xảy ra trong tế bào và mô cây, hình thành các chất hoặc là độc đối với tác

nhân gây bệnh hoặc tạo điều kiện ức chế sự sinh trưởng của tác nhân gây bệnh Sựkết hợp 2 kho vũ khí này khác nhau tùy tổ hợp ký sinh – ký chủ Ngoài ra, thậm chícùng tổ hợp ký sinh – ký chủ, thì sự kết hợp này cũng khác nhau tùy tuổi cây, loại cơquan hoặc mô bị tấn công, điều kiện dinh dưỡng của cây và điều kiện thời tiết Các

vũ khí cấu trúc và hóa học có thể có sẵn từ trước (phòng thủ thụ động, thườngkhông đặc hiệu) hoặc hình thành do tác động của tác nhân gây bệnh (phòng thủ chủđộng, thường đặc hiệu) và đương nhiên được qui định bởi bộ gen cây ký chủ (HàViết Cường, 2011)

2.2.2.1 Phòng vệ thụ động

Phòng thủ nhờ rào cản vật lý có sẵn

Nhìn chung, phòng tuyến đầu tiên là bề mặt cây ký chủ nơi tác nhân gây bệnhtiếp xúc và xâm nhập Các đặc điểm cấu trúc bề mặt ảnh hưởng tới sự tiếp xúc vàxâm nhập của tác nhân gây bệnh gồm số lượng và chất lượng lớp sáp và cutin; vách

tế bào biểu bì; số lượng, kích thước, vị trí và hình dạng khí khổng (stromata) và lỗthở ở thân (lenticel) và sự có mặt của tế bào vách dày (tế bào cương mô) Ví dụ:

Lớp sáp: Lớp sáp trên bề mặt lá, quả tạo ra bề mặt không ưa nước (kỵ thủy), do

đó ngăn sự hình thành màng nước cần cho vi khuẩn nhân lên Mật độ lông lá dàycũng có ảnh hưởng tương tự và có thể làm giảm sự nhiễm bệnh (Hà Viết Cường,2011; Fraser, 2012) Tuy nhiên, lớp cutin, suberin và lignin không gây khó khănnhiều cho việc phân hủy bởi nhiều vi khuẩn gây bệnh (Janse, 2005; Fraser, 2012)

Đặc điểm khí khổng: Nhiều loại vi khuẩn chỉ xâm nhập qua khí khổng Khí

khổng với cấu tạo lỗ mở hẹp cũng có thể ngăn cản sự xâm nhập của vi khuẩn (Hà

Viết Cường, 2011) Ví dụ: sự khác biệt về cấu trúc giữa khí khổng của quýt (Citrus nobilis) và bưởi (C grandis) được coi đặc tính để xác định tính kháng thực địa của

21quýt với vi

khuẩn X axonopodis pv citri gây bệnh loét (Janse, 2005) Khí khổng của loài Citrus nobilis (kháng bệnh) đọng lại thật kín vào buổi chiều tối nên vi khuẩn không thể xâm nhập vào được Trong khi đó, C grandis (nhiễm bệnh) khi đóng lại vào buổi chiều

tối, chỉ có phần bên dưới khép lại, còn phần miệng bên trên vẫn mở ra, làm chophòng trên của khí khổng thông với bên ngoài, do đó vi khuẩn xâm nhập vào dễ dànghơn (Phạm Văn Kim, 2000)

Tế bào bên trong: Vách tế bào của mô đang bị xâm nhập thường thay đổi độ

dày và độ cứng và đôi khi cũng ức chế sự phát triển của bệnh Ngoài ra, các tế bàoxylem, bó bẹ (bundle sheath), cương mô của gân lá cũng giới hạn sự phát triển củamột số bệnh đốm lá do vi khuẩn và tạo ra các vết bệnh góc cạnh Tế bào mạch xylemdường như liên quan trực tiếp hơn đến mức độ kháng hay mẫn cảm của các loại bệnhhại mạch dẫn (Phạm Văn Kim, 2000; Hà Viết Cường, 2011; Fraser, 2012)

Phòng thủ nhờ các chất hóa học có sẵn

Mặc dù rào cản vật lý có thể tạo ra một số mức độ phòng thủ nhưng nhìnchung khả năng tấn công của tác nhân gây bệnh phụ thuộc không nhiều vào ràocản này Thực tế là nhiều tác nhân gây bệnh trong đó có vi khuẩn không thể xâmnhập v à o t ế b à o k ý c h ủ dù không có các trở ngại về mặt cấu trúc của kýchủ Trong trường hợp này, chính phòng thủ hóa học chắc chắn đóng một vai tròquan trọng hơn trong cơ chế phòng thủ bị động của cây (Fraser, 2012) Một số nhómhợp chất có sẵn phổ biến ở cây có liên quan đến phòng thủ hóa học bao gồm:

Phenolics (phenols, phenolic acids, quinones, flavonoids, flavonones, flavenols, tannins, coumarins); Terpenoids (capsaicin); Alkaloids (berberine, piperine); Lectins

và polypeptides (mannose, fabatin) (Slusarenko et al., 2000; Hà Viết Cường, 2011;

Fraser, 2012) Các hợp chất này trực tiếp gây độc đối với tác nhân gây hại khi tiếpxúc hoặc xâm nhiễm vào mô ký chủ

2.2.2.2 Phòng vệ chủ động

Phòng vệ chủ động nhờ hình thành các cấu trúc bảo vệ

Cây phản ứng lại sự tấn công của tác nhân gây bệnh bằng cách hình thành 4loại cấu trúc phòng thủ đặc biệt:

(1) Cấu trúc hình thành liên quan đến tế bào chất của tế bào bị tấn công và được

gọi là phản ứng phòng thủ tế bào chất (Phạm Văn Kim, 2000; Agrios, 2005; Hà Viết