Tuyển chọn chất kích kháng và nghiên cứu cơ chế của sự kích thích tính kháng bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá trên cây lúa

Tuyển chọn chất kích kháng và nghiên cứu cơ chế của sự kích thích tính kháng bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá trên cây lúaTuyển chọn chất kích kháng và nghiên cứu cơ chế của sự kích thích tính kháng bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá trên cây lúaTuyển chọn chất kích kháng và nghiên cứu cơ chế của sự kích thích tính kháng bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá trên cây lúaTuyển chọn chất kích kháng và nghiên cứu cơ chế của sự kích thích tính kháng bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá trên cây lúaTuyển chọn chất kích kháng và nghiên cứu cơ chế của sự kích thích tính kháng bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá trên cây lúaTuyển chọn chất kích kháng và nghiên cứu cơ chế của sự kích thích tính kháng bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá trên cây lúaTuyển chọn chất kích kháng và nghiên cứu cơ chế của sự kích thích tính kháng bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá trên cây lúaTuyển chọn chất kích kháng và nghiên cứu cơ chế của sự kích thích tính kháng bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá trên cây lúaTuyển chọn chất kích kháng và nghiên cứu cơ chế của sự kích thích tính kháng bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá trên cây lúaTuyển chọn chất kích kháng và nghiên cứu cơ chế của sự kích thích tính kháng bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá trên cây lúaTuyển chọn chất kích kháng và nghiên cứu cơ chế của sự kích thích tính kháng bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá trên cây lúaTuyển chọn chất kích kháng và nghiên cứu cơ chế của sự kích thích tính kháng bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá trên cây lúaTuyển chọn chất kích kháng và nghiên cứu cơ chế của sự kích thích tính kháng bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá trên cây lúaTuyển chọn chất kích kháng và nghiên cứu cơ chế của sự kích thích tính kháng bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá trên cây lúaTuyển chọn chất kích kháng và nghiên cứu cơ chế của sự kích thích tính kháng bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá trên cây lúaTuyển chọn chất kích kháng và nghiên cứu cơ chế của sự kích thích tính kháng bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá trên cây lúaTuyển chọn chất kích kháng và nghiên cứu cơ chế của sự kích thích tính kháng bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá trên cây lúaTuyển chọn chất kích kháng và nghiên cứu cơ chế của sự kích thích tính kháng bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá trên cây lúaTuyển chọn chất kích kháng và nghiên cứu cơ chế của sự kích thích tính kháng bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá trên cây lúaTuyển chọn chất kích kháng và nghiên cứu cơ chế của sự kích thích tính kháng bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá trên cây lúaTuyển chọn chất kích kháng và nghiên cứu cơ chế của sự kích thích tính kháng bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá trên cây lúaTuyển chọn chất kích kháng và nghiên cứu cơ chế của sự kích thích tính kháng bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá trên cây lúaTuyển chọn chất kích kháng và nghiên cứu cơ chế của sự kích thích tính kháng bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá trên cây lúaTuyển chọn chất kích kháng và nghiên cứu cơ chế của sự kích thích tính kháng bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá trên cây lúaTuyển chọn chất kích kháng và nghiên cứu cơ chế của sự kích thích tính kháng bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá trên cây lúaTuyển chọn chất kích kháng và nghiên cứu cơ chế của sự kích thích tính kháng bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá trên cây lúaTuyển chọn chất kích kháng và nghiên cứu cơ chế của sự kích thích tính kháng bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá trên cây lúaTuyển chọn chất kích kháng và nghiên cứu cơ chế của sự kích thích tính kháng bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá trên cây lúaTuyển chọn chất kích kháng và nghiên cứu cơ chế của sự kích thích tính kháng bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá trên cây lúaTuyển chọn chất kích kháng và nghiên cứu cơ chế của sự kích thích tính kháng bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá trên cây lúaTuyển chọn chất kích kháng và nghiên cứu cơ chế của sự kích thích tính kháng bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá trên cây lúaTuyển chọn chất kích kháng và nghiên cứu cơ chế của sự kích thích tính kháng bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá trên cây lúaTuyển chọn chất kích kháng và nghiên cứu cơ chế của sự kích thích tính kháng bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá trên cây lúa

Bà GIÁO DĀC VÀ ĐÀO T¾O

LäI CÀM ¡N

Thành kính biết ¡n sâu sắc đến PGS.TS Ph¿m Văn Kim đã tận tình h°ớng dẫn, chia sẽ kiến thăc quý báu và giúp đỡ tôi trong suốt thßi gian thực hiện nghiên cău và hoàn thành luận án tốt nghiệp này

Chân thành cÁm ¡n PGS.TS Tr¿n Vũ Phến, PGS.TS Nguyễn Thị Thu Nga, quý th¿y cô Khoa BÁo vệ thực vật, Tr°ßng Nông nghiệp đã truyền đ¿t kiến thăc, giúp đỡ, động viên chia sẽ, cũng nh° t¿o điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận án

Xin cÁm ¡n các b¿n học viên cao học và sinh viên đã hỗ trợ, cộng tác cùng tôi trong quá trình thực hiện luận án

Xin gái lßi cÁm ¡n sâu sắc đến gia đình, ng°ßi thân, b¿n bè và đồng nghiệp luôn động viên, giúp đỡ, t¿o điều kiện tốt để tôi hoàn thành luận án này

Chân thành cÁm ¡n và trân trọng kính chào./

C¿n Th¡, ngày tháng năm 2023 Ng°ßi thực hiện

Ngô Thành Trí

TÓM TÄT

Bệnh vàng lùn và bệnh lùn xoắn lá là hai trong những bệnh h¿i lúa quan trọng, gây thiệt h¿i lớn trong sÁn suÃt lúa g¿o Một trong số các giÁi pháp để quÁn lý bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá là c¿n áp dÿng biện pháp kích kháng Mÿc tiêu cāa nghiên cău này nhằm tìm ra chÃt kích kháng có khÁ năng kích thích tính kháng trên cây lúa chống l¿i bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá, xác định c¡ chế có liên quan đến khÁ năng kích kháng cāa chÃt kích kháng có triển vọng và tìm ra biện pháp xử lý kích kháng có hiệu quÁ cho việc quÁn lý các bệnh này

Tuyển chọn chÃt kích kháng có khÁ năng kích kháng trên cây lúa chống l¿i bệnh

vàng lùn và lùn xoắn lá bao gồm: (1) B°ớc đ¿u tuyển chọn chÃt kích kháng có khÁ năng

kích kháng trên cây lúa chống l¿i bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá Thí nghiệm đ°ợc bố trí theo thể thăc hoàn toàn ngẫu nhiên với 5 lặp l¿i, 1 cây lúa/lặp l¿i Xử lý kích kháng bằng biện pháp ngâm h¿t trong 24 giß, kết hợp phun qua lá vào lúc 10, 20, 30 và 40 ngày sau khi gieo (NSKG) Kết quÁ cho thÃy trong số chÃt kích kháng thử nghiệm, clorua đồng (0,05 mM) và axít oxalic (0,5 mM) đ°ợc xác định là hiệu quÁ nhÃt trong việc làm giÁm

bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá (2) Đánh giá hiệu quÁ kích kháng cāa chÃt kích kháng có

triển vọng chống l¿i bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá trên cây lúa Thí nghiệm đ°ợc bố trí

hoàn toàn ngẫu nhiên với 5 lặp l¿i, 6 cây lúa/lặp l¿i Nồng độ Rice grassy stunt virus (RGSV) và Rice ragged stunt virus (RRSV) trong cây lúa đ°ợc xác định bằng phân tích

ELISA gián tiếp Kết quÁ cho thÃy clorua đồng (0,05 mM) và axít oxalic (0,5 mM) là chÃt kích kháng thật sự hiệu quÁ t¿o nên kích kháng trên trên cây lúa chống l¿i bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá Hiệu quÁ giÁm bệnh á cây lúa đ°ợc xử lý bằng clorua đồng (0,05 mM) và axít oxalic (0,5 mM) l¿n l°ợt là 62,4% và 65,6% (đối với bệnh vàng lùn) hoặc 68,8% và 71,5 % (đối với bệnh lùn xoắn lá) t¿i 45 ngày sau khi truyền bệnh Kết quÁ ELISA cho thÃy nồng độ RGSV hoặc RRSV giÁm có ý nghĩa trong cây lúa đ°ợc xử lý với clorua đồng (0,05 mM) hoặc axít oxalic (0,5 mM) so với đối chăng nhiễm bệnh Ngoài ra, tỉ lệ chồi hữu hiệu, tỉ bông trỗ thoát, chiều dài bông lúa, tỉ lệ h¿t chắc và trọng l°ợng h¿t chắc á cây lúa đ°ợc xử lý với clorua đồng (0,05 mM) hoặc axít oxalic (0,5 mM) cao h¡n có ý

nghĩa so với đối chăng nhiễm bệnh (3) Xác định nồng độ hiệu quÁ cāa chÃt kích kháng

có triển vọng có khÁ năng kích kháng trên cây lúa chống l¿i bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá Thí nghiệm đ°ợc bố trí theo thể thăc hoàn toàn ngẫu nhiên với 5 lặp l¿i Kết quÁ cho thÃy clorua đồng (0,05) và axít oxalic (0,5 mM) là chÃt kích kháng hiệu quÁ có khÁ năng t¿o nên kích kháng trên cây lúa chống l¿i bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá Do đó, clorua đồng (0,05 mM) và axít oxalic (0,5 mM) c¿n đ°ợc chọn để cung cÃp nguồn chÃt kích kháng tốt cho việc quÁn lý bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá lúa

KhÁo sát c¡ chế liên quan đến khÁ năng kích kháng trên cây lúa chống l¿i bệnh vàng

lùn và lùn xoắn lá Thí nghiệm đ°ợc bố trí theo thể thăc hoàn toàn ngẫu nhiên với 5 lặp

l¿i Kết quÁ cho thÃy sau khi truyền bệnh vàng lùn hoặc bệnh lùn xoắn lá, nồng độ H2O2, O2- và ho¿t tính cāa các enzym catalase, peroxidase, phenylalanine ammonia-lyase,

protease và ribonuclease tăng lên trong cây lúa đ°ợc xử lý với clorua đồng (0,05 mM) và axít oxalic (0,5 mM) và cao h¡n có ý nghĩa so với cây lúa đối chăng nhiễm bệnh và đối chăng khỏe Sự gia tăng nồng độ H2O2, O2- và ho¿t tính cāa các enzym trong cây lúa đ°ợc xử lý kích kháng, có thể ngăn cÁn RGSV và RRSV tái sinh trong mô lúa, làm giÁm nồng độ RGSV và RRSV Kết quÁ này chăng tỏ rằng clorua đồng (0,05 mM) và axít oxalic (0,5 mM) đã kích thích cây lúa ho¿t hóa c¡ chế phÁn ăng tự vệ chống l¿i bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá

Xác định biện pháp xử lý kích kháng để quÁn lý bệnh vàng lùn và bệnh lùn xoắn lá Thí nghiệm đ°ợc bố trí theo thể thăc hoàn toàn ngẫu nhiên, 5 l¿n lặp l¿i Kết quÁ cho thÃy biện pháp ngâm h¿t kết hợp với phun qua lá 10 NSKG với chÃt kích kháng clorua đồng (0,05 mM) hoặc axít oxalic (0,5 mM) sẽ t¿o nên kích kháng trên cây lúa chống l¿i bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá

Đánh giá Ánh h°áng cāa chÃt kích kháng đến h¿t giống và sự sinh tr°áng cāa cây lúa khỏe Kết quÁ cho thÃy clorua đồng (0,05 mM) và axít oxalic (0,5 mM) khi đ°ợc xử lý bằng cách ngâm h¿t lúa trong 24 giß, không gây h¿i đến sự nÁy m¿m cāa h¿t lúa, chiều dài rễ m¿m và diệp tiêu cāa h¿t Hai chÃt kích kháng này không gây h¿i đến chiều cao, số chồi, tỉ lệ hữu hiệu, tỉ lệ bông trỗ thoát, chiều dài bông, tỉ lệ h¿t chắc và trọng l°ợng h¿t chắc cāa cây lúa khỏe Các kết quÁ đ¿t đ°ợc đề nghị rằng, clorua đồng (0,05 mM) và axít oxalic (0,5 mM) là chÃt kích kháng có hiệu quÁ kích kháng trên cây lúa chống l¿i bệnh vàng lùn và bệnh lùn xoắn lá Do đó, quÁn lý bệnh vàng lùn và bệnh lùn xoắn lá, nên sử dÿng chÃt kích kháng clorua đồng (0,05 mM) hoặc axít oxalic (0,5 mM) bằng biện pháp ngâm h¿t trong 24 giß kết hợp với phun lên lá lúc 10 NSKG

Tć khóa: kích kháng, chÃt kích kháng, bệnh vàng lùn, bệnh lùn xoắn lá, Rice

grassy stunt virus, Rice ragged stunt virus, cây lúa

ABSTRACT

Rice grassy stunt disease (RGSD) and rice ragged stunt virus disease (RRSD) are two of the most important rice diseases, causing severe losses in rice production One of the solutions for managing RGSD and RRSD requires the induction of systemic acquired resistance (SAR) The objectives of this study were to identify the effective inducers capable of inducing SAR in rice plants against RGSD and RRSD, determination of the mechanisms involved in SAR to promising inducers and explore methods for applying these effective inducers to manage these diseases

Selection of inducers with the ability to induce SAR against RGSD and RGSD in

rice plants includes: (1) The initial selection of inducers capable of inducing SAR in rice

plants against RGSD and RRSD The experiment was arranged in a completely randomized design with 5 replications The inducers were applied by seed soaking

combined with foliar sprays at 10, 20, 30, and 40 days after sowing (DAS) The results

showed that among the inducers tested, copper chloride (0.05 mM) and oxalic acid (0.5

mM) were most effective in reducing RGSD and RRSD (2) Assessment of SAR

effectiveness of promising inducers against RGSD and RRSD in rice plants The experiment was arranged in a completely randomized design with five replications, 6

rice plants per replication The concentration of Rice grassy stunt virus (RGSV) and

Rice ragged stunt virus (RRSV) in rice plants were determined by indirect

enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) The results showed copper chloride (0.05 mM) and oxalic acid (0.5 mM) are effective inducers capable of inducing SAR in rice plants against RGSD and RRSD The reduction of disease incidence in rice plants treated with copper chloride (0.05 mM) and oxalic acid (0.5 mM) were 62.4% and 65.6%, respectively (for RGSD) or 68.8% and 71.5% (for RRSD) at 45 days after transmission with RGSD or RRSD The ELISA assay demonstrated that the concentration of RGSV or RRSV was significantly reduced in rice plants treated with copper chloride (0.05 mM) or oxalic acid (0.5 mM) compared with the control infected In addition, the percentage of effective tillers, percentage of effective flowering, length of rice panicle, percentage of filled grain, and filled grain weight in rice plants treated with copper chloride (0.05

mM) or oxalic acid (0.5 mM) were significantly higher than in the infected control (3)

Determination of effectiveness concentration of promising inducers capable of inducing SAR in rice plants against RGSD and RRSD The experiment was arranged in a completely randomized design with five replications The results showed that copper chloride (0.05) and oxalic acid (0.5) were still highly effective in inducing SAR against RGSV and RRSV Therefore, copper chloride (0.05 mM) and oxalic acid (0.5 mM) need to be selected to offer a good source of inducers for management of RGSD and RRSD by inducing SAR in rice

Investigate the mechanism related to the ability to induce SAR in rice plants against RGSD and RRSD The experiment was conducted in a completely randomized design

experiment with 5 replications The results showed after the transmission with RGSD or RRSD, the concentration of H2O2, O2-, and enzyme activities of catalase, peroxidase, phenylalanyl ammonia-lyase, protease, and ribonuclease increased in rice plants treated with copper chloride (0.05 mM) or oxalic acid (0.5 mM) and significantly higher than in rice plants of the infected control and healthy control The increase in H2O2, O2

-concentrations, and enzyme activity in the treated-rice plants can prevent the RGSV and RRSV from replicating in rice tissues, reducing the concentration of RGSV and RRSV in rice plants Results demonstrated that copper chloride (0.05 mM) and oxalic acid (0.5 mM) have stimulated rice plants to activate the defense response mechanism against RGSD and RRSD

Determination of application method of inducers to manage RGSD and RRSD The experiment was arranged in a completely randomized design with five replications The results showed that the methods of seed soaking combined with foliar spraying 10 days after sowing with the inducers of copper chloride (0.05 mM) or oxalic acid (0.5 mM) will induce SAR in rice plants against RGSD and RGSD

Evaluation of the effects of inducers on the seeds and the growth of healthy rice The experiment was arranged in a completely randomized design with five replications Results showed that inducers of copper chloride (0.05 mM) and oxalic acid (0.05 mM), as treated by soaking the seed for 24 hours, were not harmful to the germination of rice seeds, the length of germinal roots, and coleoptile These two inducers did not harm to the height of rice plants, the number of tillers, the percentage of effective tillers, the percentage of flowering effective, the length of panicle, the percentage of filled grain, and the grain weight of healthy rice plants The obtained results suggested that copper chloride (0.05 mM) and oxalic acid (0.5 mM) were effective inducers to induce SAR in rice against RGSD and RRSD Therefore, in the management of RGSD and RRSD, inducers of copper chloride (0.05 mM) or oxalic acid (0.5 mM) should be applied by soaking seeds for 24 hours combined with foliar spray at 10 DAS

Keywords: systemic acquired resistance, inducers, rice grassy stunt disease, rice

ragged stunt disease, Rice grassy stunt virus, Rice ragged stunt virus, rice plant

LäI CAM ĐOAN

Tôi tên Ngô Thành Trí, là nghiên cău sinh ngành BÁo vệ thực vật, Khóa 2016 Tôi xin cam đoan luận án này là công trình nghiên cău khoa học thực sự cāa bÁn thân tôi đ°ợc sự h°ớng dẫn cāa PGS.TS Ph¿m Văn Kim

Các thông tin đ°ợc sử dÿng tham khÁo trong đề tài luận án đ°ợc thu thập từ các nguồn đáng tin cậy, đã đ°ợc kiểm chăng, đ°ợc công bố rộng rãi và đ°ợc tôi trích dẫn nguồn gốc rõ ràng á ph¿n Danh mÿc Tài liệu tham khÁo

Các kết quÁ nghiên cău đ°ợc trình bày trong luận án này là do chính tôi thực hiện một cách nghiêm túc, trung thực và không trùng lắp với các đề tài khác đã đ°ợc công bố tr°ớc đây

Tôi xin lÃy danh dự và uy tín cāa bÁn thân để đÁm bÁo cho lßi cam đoan này

Cần Th¡, ngày tháng năm 2023

Ng°ßi h°ớng dẫn Tác giÁ th°c hiện

PGS.TS Ph¿m Văn Kim Ngô Thành Trí

PGS.TS Nguyễn Thị Thu nga

1.2 Mÿc tiêu nghiên cău 3

1.3 Nội dung nghiên cău cāa luận án 3

1.4 Đối t°ợng và ph¿m vi nghiên cău cāa luận án 3

1.5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 3

1.6 Tính mới cāa luận án 4

Ch°¢ng 2: Táng quan tài liáu 5

2.2.1 Tác nhân gây bệnh lùn xoắn lá 8

2.2.2 Sự xuÃt hiện và phân bố cāa bệnh lùn xoắn lá 8

2.2.3 Đặc tính cāa vi rút lùn xoắn lá 8

2.2.4 Phổ ký chā và triệu chăng cāa bệnh lùn xoắn lá 9

2.2.5 Sự lan truyền cāa bệnh lùn xoắn lá 10

2.3 Sự kháng bệnh đối với vi rút 10

2.4.4 C¡ chế tín hiệu liên quan đến kích kháng 16

2.4.5 C¡ chế phÁn ăng phòng vệ cāa cây trồng liên quan đến biểu hiện kích kháng 18

2.4.6 C¡ chế liên quan đến kích kháng đối với vi rút cây trồng 22

2.5 Một số kết quÁ nghiên cău kích kháng trên cây trồng đối với bệnh do vi

3.1.1 B°ớc đ¿u tuyển chọn chÃt kích kháng có khÁ năng kích kháng trên cây lúa chống l¿i bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá 32

3.1.2 Đánh giá hiệu quÁ kích kháng cāa chÃt kích kháng có triển vọng chống l¿i bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá trên cây lúa 37 3.1.3 Xác định nồng độ hiệu quÁ cāa chÃt kích kháng triển vọng có khÁ năng kích kháng trên cây lúa chống l¿i bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá 40 3.2 KhÁo sát c¡ chế liên quan đến khÁ năng kích kháng trên cây lúa chống l¿i bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá 42 3.2.1 KhÁo sát c¡ chế kích kháng trên cây lúa chống l¿i bệnh vàng lùn 42 3.2.2 KhÁo sát c¡ chế kích kháng trên cây lúa chống l¿i bệnh lùn xoắn lá 47 3.3 Xác định biện pháp xử lý kích kháng để quÁn lý bệnh vàng lùn và lùn

xoắn lá 49 3.3.1 Xác định biện pháp xử lý kích kháng để quÁn lý bệnh vàng lùn 49 3.3.2 Xác định biện pháp xử lý kích kháng quÁ để quÁn lý bệnh lùn xoắn lá… 50 3.4 Đánh giá Ánh h°áng cāa chÃt kích kháng lên h¿t giống và sự sinh tr°áng cāa cây lúa khỏe 52 3.4.1 Ành h°áng cāa các chÃt kích kháng có triển vọng lên sự nÁy m¿m và phát triển cāa h¿t lúa 52 3.4.2 Ành h°áng cāa chÃt kích kháng lên sự sinh tr°áng và thành ph¿n năng suÃt cāa cây lúa khỏe 53

Ch°¢ng 4: K¿t quÁ và thÁo luÃn 55

4.1 Tuyển chọn chÃt kích kháng có khÁ năng kích kháng trên cây lúa chống l¿i bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá 55 4.1.1 B°ớc đ¿u tuyển chọn chÃt kích kháng có khÁ năng kích kháng trên cây lúa chống l¿i bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá 55 4.1.2 Đánh giá hiệu quÁ kích kháng cāa chÃt kích kháng có triển vọng chống l¿i bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá trên cây lúa 61 4.1.3 Xác định nồng độ hiệu quÁ cāa chÃt kích kháng triển vọng có khÁ năng kích kháng trên cây lúa chống l¿i bệnh vàng lùn và bệnh lùn xoắn lá 69 4.2 KhÁo sát c¡ chế liên quan đến khÁ năng kích kháng trên cây lúa chống l¿i bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá 76 4.2.1 KhÁo sát c¡ chế kích kháng trên cây lúa chống l¿i bệnh vàng lùn……… 76 4.2.2 KhÁo sát c¡ chế kích kháng trên cây lúa chống l¿i bệnh lùn xoắn lá……… 90 4.3 Xác định biện pháp xử lý chÃt kích kháng để quÁn lý bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá 104

4.3.1 Xác định biện pháp xử lý chÃt kích kháng có hiệu quÁ để quÁn lý bệnh

vàng lùn……… 104

4.3.2 Xác định biện pháp xử lý chÃt kích kháng để quÁn lý bệnh lùn xoắn lá 112

4.4 Đánh giá Ánh h°áng cāa chÃt kích kháng có triển vọng chống l¿i bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá lên h¿t giống và sự sinh tr°áng cāa cây lúa 121

4.4.1 Ành h°áng cāa các chÃt kích kháng có triển vọng chống l¿i bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá lên sự nÁy m¿m và phát triển cāa h¿t lúa 121

4.4.2 Ành h°áng cāa chÃt kích kháng có triển vọng chống l¿i bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá đến sự sinh tr°áng và thành ph¿n năng suÃt cāa cây lúa khỏe 124

DANH SÁCH BÀNG

BÁng 4.1: Tỉ lệ chồi lúa bị bệnh vàng lùn khi xử lý bằng các chÃt kích kháng 56 BÁng 4.2: Hiệu quÁ giÁm bệnh vàng lùn khi xử lý bằng các chÃt kích kháng 56

BÁng 4.3: Tỉ lệ chồi hữu hiệu, tỉ lệ bông trỗ thoát, chiều dài bông lúa, tỉ lệ h¿t chắc và trọng l°ợng h¿t chắc khi xử lý bằng các chÃt kích kháng 57 BÁng 4.4: Tỉ lệ chồi lúa bị bệnh lùn xoắn lá khi xử lý bằng các chÃt kích kháng… 58 BÁng 4.5: Hiệu quÁ giÁm bệnh lùn xoắn lá lúa khi xử lý bằng các chÃt kích kháng 59 BÁng 4.6: Tỉ lệ chồi hữu hiệu, tỉ lệ bông trỗ thoát, chiều dài bông, tỉ lệ h¿t chắc và trọng l°ợng h¿t chắc khi xử lý bằng các chÃt kích kháng 60 BÁng 4.7: Tỉ lệ chồi lúa bị bệnh vàng lùn khi xử lý với clorua đồng và axít oxalic 61 BÁng 4.8: Hiệu quÁ giÁm bệnh vàng lùn khi xử lý với clorua đồng và axít oxalic 62 BÁng 4.9: Nồng độ RGSV trong cây lúa khi xử lý với clorua đồng và axít oxalic 62 BÁng 4.10: Tỉ lệ chồi hữu hiệu, tỉ lệ bông trỗ thoát, chiều dài bông lúa, tỉ lệ h¿t chắc và trọng l°ợng h¿t chắc khi xử lý với clorua đồng và axít oxalic 64 BÁng 4.11: Tỉ lệ chồi lúa bị bệnh lùn xoắn lá khi xử lý với clorua đồng và axít oxalic 65 BÁng 4.12: Hiệu quÁ giÁm bệnh lùn xoắn lá khi xử lý với clorua đồng và axít oxalic 65 BÁng 4.13: Nồng độ RRSV trong cây lúa khi xử lý với clorua đồng và axít oxalic 66 BÁng 4.14: Tỉ lệ chồi hữu hiệu, tỉ lệ bông trỗ thoát, chiều dài bông lúa, tỉ lệ h¿t chắc và trọng l°ợng h¿t chắc khi xử lý với clorua đồng và axít oxalic 67 BÁng 4.15: Tỉ lệ chồi lúa bị bệnh vàng lùn khi xử lý với clorua đồng và axít oxalic á các nồng độ khác nhau 69 BÁng 4.16: Hiệu quÁ giÁm bệnh vàng lùn khi xử lý khi xử lý với clorua đồng và axít oxalic á các nồng độ khác nhau……… 70 BÁng 4.17: Tỉ lệ chồi hữu hiệu, tỉ lệ bông trỗ thoát, chiều dài bông, tỉ lệ h¿t chắc và trọng l°ợng h¿t chắc khi xử lý với clorua đồng và axít oxalic á các nồng độ

BÁng 4.20: Tỉ lệ chồi hữu hiệu, tỉ lệ bông trỗ thoát, chiều dài bông, tỉ lệ h¿t chắc và trọng l°ợng h¿t chắc khi xử lý với clorua đồng và axít oxalic á các nồng độ khác nhau 75 BÁng 4.21: Ành h°áng cāa biện pháp xử lý kích kháng với clorua đồng và axít

oxalic đến tỉ lệ chồi lúa bị bệnh vàng lùn 106 BÁng 4.22: Ành h°áng cāa biện pháp xử lý kích kháng với clorua đồng và axít oxalic đến hiệu quÁ giÁm bệnh vàng lùn 107 BÁng 4.23: Ành h°áng cāa biện pháp kích kháng với clorua đồng và axít oxalic đến tỉ lệ chồi hữu hiệu, tỉ lệ bông trỗ thoát, chiều dài bông, tỉ lệ h¿t chắc và trọng l°ợng h¿t chắc 111 BÁng 4.24: Ành h°áng cāa biện pháp xử lý kích kháng với clorua đồng và axít oxalic đến tỉ lệ chồi lúa bị bệnh lùn xoắn lá…… 113 BÁng 4.25: Ành h°áng cāa biện pháp xử lý kích kháng với clorua đồng và axít

oxalic đến hiệu quÁ giÁm bệnh lùn xoắn lá……… 115 BÁng 4.26: Ành h°áng cāa biện pháp xử lý kích kháng với clorua đồng và axít oxalic đến tỉ lệ chồi hữu hiệu, tỉ lệ bông trỗ thoát, chiều dài bông lúa, tỉ lệ h¿t chắc và trọng l°ợng h¿t 120 BÁng 4.27: Tỉ lệ nÁy m¿m, chiều dài diệp tiêu và chiều dài rễ m¿m cāa h¿t lúa khi xử lý với chÃt kích kháng clorua đồng (0,05 mM) và axít oxalic (0,5 mM)… 121 BÁng 4.28: Số chồi cây lúa khỏe khi xử lý với chÃt kích kháng clorua đồng (0,05 mM) và axít oxalic (0,5 mM) 124 BÁng 4.29: Chiều cao cây lúa khỏekhi xử lý với chÃt kích kháng clorua đồng (0,05 mM) và axít oxalic (0,5 mM)……… 125 BÁng 4.30 Tỉ lệ chồi hữu hiệu, tỉ lệ bông trỗ thoát, chiều dài bông lúa, tỉ lệ h¿t chắc và trọng l°ợng h¿t chắc trên cây lúa khỏe khi xử lý với chÃt kích kháng clorua đồng (0,05 mM) và axít oxalic (0,5 mM)……… 126

DANH SÁCH HÌNH

Hình 2.1: RGSV dòng 2 đ°ợc quan sát qua kính hiển vi điện tử nhuộm với uranyl

acetate Thanh đen dài 100 nm (Hibino et al., 1985).………… 6

Hình 2.2 RRSV quan sát d°ới kính hiển vi điện tử (A) và (B):Thể vi rút với d¿ng gai B (mũi tên) Thanh đen dài 500 nm (Chen et al., 1997) 9

Hình 3.1: Nhà l°ới dùng để thực hiện các thí nghiệm……… 32

Hình 3.2: Nhân nuôi r¿y nâu s¿ch trên rau mác (A) ThÁ r¿y nâu cái mang trăng lên rau mác; (B) Nuôi và cho r¿y nâu đẻ trên rau mác; (C) R¿y nâu tuổi 1 ná ra trên rau mác 33

Hình 3.3: Nguồn bệnh vàng lùn sau khi nhân nuôi nhân t¿o 34

Hình 3.4: Nguồn lúa bệnh lùn xoắn lá sau khi nhân nuôi nhân t¿o 37

Hình 3.5: Các chậu lúa sau khi truyền bệnh vàng lùn nhân t¿o 43

Hình 3.6: Thu mẫu phân tích (A) Thu mẫu; (B) Mẫu lúa đ°ợc làm l¿nh sau khi thu 43

Hình 3.7: Các b°ớc nghiền mẫu (A) Cối và chày đ°ợc làm l¿nh; (B) Cho nit¡ lỏng vào mẫu; (C) Nghiền mẫu; (D) Trữ mẫu sau khi nghiền 44

Hình 3.8: Các chậu lúa thí nghiệm phân tích nồng độ H2O2, O2- và ho¿t tính cāa các enzym đối với bệnh lùn xoắn 48

Hình 3.9: Các chậu lúa sau khi truyền bệnh lùn xoắn lá 48

Hình 3.10: Các h¿t lúa đ°ợc xếp đều trong đĩa petri và đem ā h¿t 53

Hình 4.1: Sự biểu hiện bệnh vàng lùn á các nghiệm thăc xử lý kích kháng và đối chăng A) Clorua đồng (0,05 mM), B) Axít oxalic (0,5 mM), C) Đối chăng nhiễm bệnh, D) Đối chăng khỏe 63

Hình 4.2: Sự biểu hiện bệnh lùn xoắn lá á các nghiệm thăc xử lý kích kháng và đối chăng A) Clorua đồng (0,05 mM), B) Axít oxalic (0,5 mM), C) Đối chăng nhiễm bệnh, D) Đối chăng khỏe 68

Hình 4.3: Sự biểu hiện bệnh vàng lùn cāa các nghiệm thăc xử lý kích kháng clorua đồng và axít oxalic với các nồng độ khác nhau và đối chăng 72

Hình 4.4: Sự thay đổi nồng độ H2O2 trong cây lúa sau khi truyền bệnh vàng lùn (ns: khác biệt không ý nghĩa) 77

Hình 4.5: Tỉ lệ gia tăng nồng độ H2O2 trong cây lúa so với đối chăng nhiễm sau khi truyền bệnh vàng lùn 77

Hình 4.6: Tỉ lệ gia tăng nồng độ H2O2 trong cây lúa so với đối chăng khỏe sau khi truyền bệnh vàng lùn 77 Hình 4.7: Sự thay đổi nồng độ O2- trong cây lúa sau khi truyền bệnh vàng lùn (ns: khác biệt không ý nghĩa) 78 Hình 4.8: Tỉ lệ gia tăng nồng độ O2- trong cây lúa so với đối chăng nhiễm sau khi Hình 4.11: Tỉ lệ gia tăng ho¿t tính catalase trong cây lúa so với đối chăng nhiễm bệnh sau khi truyền bệnh vàng lùn 81 Hình 4.12: Tỉ lệ gia tăng ho¿t tính catalase trong cây lúa so với đối chăng khỏe sau khi truyền bệnh vàng lùn 81 Hình 4.13: Sự thay đổi ho¿t tính peroxidase trong cây lúa sau khi truyền bệnh vàng lùn (ns: khác biệt không ý nghĩa) 82 Hình 4.14: Tỉ lệ gia tăng ho¿t tính peroxidae trong cây lúa so với đối chăng nhiễm bệnh sau khi truyền bệnh vàng lùn 83 Hình 4.15: Tỉ lệ gia tăng ho¿t tính peroxidae trong cây lúa so với đối chăng khỏe sau khi truyền bệnh vàng lùn 83 Hình 4.16: Sự thay đổi ho¿t tính phenylalanine ammonia lyase trong cây lúa sau khi truyền bệnh vàng lùn (ns: khác biệt không ý nghĩa) 84 Hình 4.17: Tỉ lệ gia tăng ho¿t tính phenylalanine ammonia lyase trong cây lúa so với đối chăng nhiễm bệnh sau khi truyền bệnh vàng lùn 85 Hình 4.18: Tỉ lệ gia tăng ho¿t tính phenylalanine ammonia lyase trong cây lúa so với đối chăng khỏe sau khi truyền bệnh vàng lùn 85 Hình 4.19: Sự thay đổi ho¿t tính protease trong cây lúa sau khi truyền bệnh vàng lùn (ns: khác biệt không ý nghĩa) 86

Hình 4.20: Tỉ lệ gia tăng ho¿t tính protease trong cây lúa so với đối nhiễm bệnh sau khi truyền bệnh vàng lùn 87 Hình 4.21: Tỉ lệ gia tăng ho¿t tính protease trong cây lúa so với đối chăng khỏe sau khi truyền bệnh vàng lùn 87 Hình 4.22: Sự thay đổi ho¿t tính ribonuclease trong cây lúa sau khi truyền bệnh vàng lùn (ns: khác biệt không ý nghĩa) 88

Hình 4.23: Tỉ lệ gia tăng ho¿t tính ribounclease trong cây lúa so với đối chăng nhiễm bệnh sau khi truyền bệnh vàng lùn 89 Hình 4.24: Tỉ lệ gia tăng ho¿t tính ribounclease trong cây lúa so với đối chăng khỏe sau khi truyền bệnh vàng lùn 89 Hình 4.25: Sự thay đổi nồng độ H2O2 trong cây lúa sau khi truyền bệnh lùn xoắn lá (ns: khác biệt không ý nghĩa) 90 Hình 4.26: Tỉ lệ gia tăng nồng độ H2O2 trong cây lúa so với đối chăng nhiễm sau khi truyền bệnh lùn xoắn lá 91 Hình 4.27: Tỉ lệ gia tăng nồng độ H2O2 trong cây lúa so với đối chăng khỏe sau khi truyền bệnh lùn xoắn lá 91 Hình 4.28: Sự thay đổi nồng độ O2- trong cây lúa sau khi truyền bệnh lùn xoắn lá (ns: khác biệt không ý nghĩa) 92 Hình 4.29: Tỉ lệ gia tăng nồng độ O2- trong cây lúa so với đối chăng nhiễm sau khi truyền bệnh lùn xoắn lá 93 Hình 4.30: Tỉ lệ gia tăng nồng độ O2- trong cây lúa so với đối chăng khỏe sau khi truyền bệnh lùn xoắn lá 93 Hình 4.31: Sự thay đổi ho¿t tính catalase trong cây lúa sau khi truyền bệnh lùn xoắn lá (ns: khác biệt không ý nghĩa) 94 Hình 4.32: Tỉ lệ gia tăng ho¿t tính catalase trong cây lúa so với đối chăng nhiễm bệnh sau khi truyền bệnh lùn xoắn lá 95 Hình 4.33: Tỉ lệ gia tăng ho¿t tính catalase trong cây lúa so với đối chăng khỏe sau khi truyền bệnh lùn xoắn lá 95 Hình 4.34: Sự thay đổi ho¿t tính peroxidase trong cây lúa sau khi truyền bệnh lùn xoắn lá (ns: khác biệt không ý nghĩa) 96 Hình 4.35: Tỉ lệ gia tăng ho¿t tính peroxidase trong cây lúa so với đối chăng nhiễm bệnh sau khi truyền bệnh lùn xoắn lá 97 Hình 4.36: Tỉ lệ gia tăng ho¿t tính peroxidase trong cây lúa so với đối chăng khỏe sau khi truyền bệnh lùn xoắn lá 97 Hình 4.37: Sự thay đổi ho¿t tính phenylalanine ammonia lyase trong cây lúa sau khi truyền bệnh lùn xoắn lá (ns: khác biệt không ý nghĩa) 98 Hình 4.38: Tỉ lệ gia tăng ho¿t tính phenylalanine ammonia lyase trong cây lúa so với đối chăng nhiễm bệnh sau khi truyền bệnh lùn xoắn lá 99 Hình 4.39: Tỉ lệ gia tăng ho¿t tính phenylalanine ammonia lyase trong cây lúa so với đối chăng khỏe sau khi truyền bệnh bệnh lùn xoắn lá 99

Hình 4.40: Sự thay đổi ho¿t tính protease trong cây lúa sau khi truyền bệnh lùn xoắn lá (ns: khác biệt không ý nghĩa) 100 Hình 4.41: Tỉ lệ gia tăng ho¿t tính protease trong cây lúa so với đối chăng nhiễm bệnh sau khi truyền bệnh lùn xoắn lá 101 Hình 4.42: Tỉ lệ gia tăng ho¿t tính protease trong cây lúa so với đối chăng khỏe sau khi truyền bệnh lùn xoắn lá 101 Hình 4.43 Sự thay đổi ho¿t tính ribonuclease trong cây sau khi truyền bệnh lùn xoắn lá (ns: khác biệt không ý nghĩa) 102 Hình 4.44: Tỉ lệ gia tăng ho¿t tính ribonuclease trong cây lúa so với đối chăng nhiễm bệnh sau khi truyền bệnh lùn xoắn lá 103 Hình 4.45: Tỉ lệ gia tăng ho¿t tính ribonuclease trong cây lúa so với đối chăng khỏe sau khi truyền bệnh bệnh lùn xoắn lá 103 Hình 4.46: Sự biểu hiện bệnh vàng lùn á các biện pháp xử lý chÃt kích kháng 110 Hình 4.47: Sự biểu hiện bệnh lùn xoắn lá á các biện pháp xử lý chÃt kích kháng 118 Hình 4.48: Sự nÁy m¿m cāa h¿t giống á thßi điểm 48 giß sau khi ā h¿t khi xử lý với chÃt kích kháng clorua đồng (0,05 mM) và axít oxalic (0,5 mM) 122 Hình 4.49: Sự nÁy m¿m, diệp tiêu và rễ m¿m cāa h¿t lúa á thßi điểm 72 giß sau khi ā h¿t khi xử lý với chÃt kích kháng clorua đồng (0,05 mM) và axít oxalic (0,5 mM)……… 123 Hình 4.50: Số chồi và chiều cao cây lúa á giai đo¿n 50 ngày sau khi gieo khi xử lý với chÃt kích kháng clorua đồng (0,05 mM) và axít oxalic (0,5 mM)………… 125 Hình 4.51: Cây lúa á giai đo¿n sinh tr°áng 90 ngày sau khi gieo khi xử lý với chÃt kích kháng clorua đồng (0,05 mM) và axít oxalic (0,5 mM) 127

DANH MĀC TĆ VI¾T TÄT

AOS: Active oxygen species APX: Ascorbate peroxidase BBTV: Banana bunchy top virus CMV: Cucumber mosaic virus CPMV: Cowpea mosaic virus

CPSMV: Cowpea severe mosaic virus ĐBSCL: Đồng bằng sông Cửu Long

ELISA: enzyme-linked immunosorbent assay ER: Extreme resistance

GSKUH: Giß sau khi ā h¿t

GSTB: Giß sau khi truyền bệnh H2O2: Hydrogen peroxide

HR: Hypersensitive response: phÁn ăng siêu nh¿y cÁm JA: Jasmonic acid

MeJA: Methyl jasmonate NSKG: Ngày sau khi gieo

NSTB: Ngày sau khi truyền bệnh O2-: Superoxide

OD: Density optical: mật độ quang học PAL: Phenylalanine ammonia-lyase RGSD: Rice grassy stunt disease RGSV: Rice grassy stunt virus RRSD: Rice ragged stunt disease RRSV: Rice ragged stunt virus SA: Salicylic acid

SAR: Systemic acquired resistance SOD: Superoxide dismutase

StobRV: Satellite tobacco ringspot virus

TMV: Tobacco mosaic virus

TNcV: Tobacco necrosis virus

TobRV: Tobacco ringspot virus Viện Nghiên cău lúa Quốc tế (IRRI)

CH¯¡NG 1 GIâI THIàU

1.1 Lý do chán đÁ tài

Cây lúa là một trong những cây trồng cung cÃp l°¡ng thực quan trọng cho vÃn đề an toàn l°ợng thực cāa quốc gia (Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2009) Lúa g¿o đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển kinh tế - xã hội cāa Việt Nam Hiện nay, lúa g¿o là lo¿i l°ợng thực chính cāa ph¿n lớn ng°ßi dân Việt Nam Trên cây lúa, có khoÁng 15 loài vi rút đ°ợc biết đến là có thể gây Ánh h°áng cho cây lúa (Hibino, 1996) Trong

đó, bệnh vàng lùn là d¿ng cāa bệnh lúa cỏ do Rice grassy stunt virus (RGSV) gây ra và bệnh lùn xoắn lá do Rice ragged stunt virus (RRSV) gây ra là 2 lo¿i vi rút gây h¿i quan trọng trên cây lúa CÁ 2 lo¿i bệnh này đ°ợc lan truyền bái r¿y nâu (Nilaparvata lugens)

(Hibino, 1996)

Bệnh vàng lùn gây ra triệu chăng lúa kém sinh tr°áng, vàng lá, cây bị lùn, chồi

lúa sẽ nhỏ l¿i và gây ra chết cây (Hibino et al., 1985) Nếu cây lúa còn sống, sẽ không

trỗ bông, hoặc trỗ bông không hoàn toàn, nhiều h¿t lép biến màu và gây thÃt thu năng

suÃt đáng kể (Cabauatan et al., 1985) Bệnh lùn xoắn lá cũng làm cho cây lúa chậm phát

triển, cây bị lùn, có những vết rách t°a dọc theo mép lá hoặc chóp lá xoắn, gân lá s°ng, hoặc nổi b°ớu á mặt d°ới cāa phiến lá (Hà Minh Trung, 1985; Hibino, 1996; Cabauatan

et al., 2009; Lai et al., 2018) Đến giai đo¿n ra bông, các lá phía trên và lá ngọn có thể

xoắn l¿i (Cabauatan et al., 2009) Bông lúa bị nghẹn l¿i, nhánh gié hiện ra không đ¿y đā,

h¿t lép và gây ra thÃt thu năng suÃt (Hibino, 1979)

Bệnh vàng lùn và bệnh lùn xoắn lá trên lúa đã gây ra thành dịch bệnh vào năm 2006 t¿i các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL), gây ra thiệt h¿i rÃt nghiêm trọng trong sÁn xuÃt lúa g¿o (Ph¿m Văn Kim, 2006) Dịch bệnh này cũng đã tái bùng phát trá l¿i ruộng lúa á ĐBSCL vào năm 2017, gây thiệt h¿i g¿n 8.000 ha lúa bị nhiễm bệnh (Nhẫn Nam, 2017) Hiện nay, bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá vẫn th°ßng xuyên xuÃt hiện trên đồng ruộng và có khÁ năng bộc phát thành dịch bÃt că lúc nào, tùy vào yếu tố môi tr°ßng và kỹ thuật canh tác, nhÃt là trong điều kiện thâm canh tăng vÿ và biến đổi khi hậu nh° hiện nay

Bệnh vàng lùn và bệnh lùn xoắn lá do vi rút gây ra, nên ch°a có thuốc đặc trị và luôn tiềm Án nguy c¡ bùng phát theo sự bùng phát cāa r¿y nâu Cho đến nay, biện pháp kiểm soát bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá đ°ợc thực hiện chā yếu dựa vào việc né tránh sự lan truyền vi rút thông qua kiểm soát r¿y nâu hoặc tiêu hāy cây lúa bị nhiễm bệnh Tuy nhiên, do việc thâm canh, tăng vÿ, r¿y nâu sinh sÁn và gối lăa liên tÿc, nên các biện pháp quÁn lý r¿y nâu cũng gặp nhiều khó khăn Mặt khác, việc chọn t¿o giống kháng đối với bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá là một vÃn đề rÃt khó khăn và ch°a có giống lúa

nào thật sự kháng l¿i với hai bệnh này, nên việc quÁn lý bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá càng khó khăn h¡n

Việc tăng c°ßng tính kháng đối với các m¿m bệnh có thể đ°ợc gây ra á cây trồng bằng biện pháp kích thích tính kháng (hay còn gọi là kích kháng) với nhiều tác nhân kích kháng phi sinh học và sinh học (Walters & Heil, 2007) ChÃt kích kháng phi sinh học là những hóa chÃt không độc h¿i có thể ho¿t động á các điểm khác nhau trong tín hiệu cāa các con đ°ßng liên quan đến khÁ năng kháng bệnh, t¿o nên tính kháng lâu dài,

hoặc suốt đßi cho cây trồng chống l¿i những m¿m bệnh khác nhau (Ryals et al., 1994, 1996; Trejo-Saavedra et al., 2013) Kích thích tính kháng kháng l°u dẫn (Systermic acquired resistance) là hiện t°ợng mà chính cây trồng t¿o nên c¡ chế bÁo vệ chống l¿i m¿m bệnh khi đ°ợc kích thích bái tác nhân hóa chÃt hoặc phi hóa chÃt (Hammerschmidt & Kuć, 1995) Kích kháng thì có liên quan với sự ho¿t hoá cāa nhiều c¡ chế cho sự kháng bệnh cây trồng bao gồm phÁn ăng siêu nh¿y cÁm (Lamb & Dixon, 1997), sự ho¿t hóa các con đ°ßng t¿o ra hợp chÃt kháng sinh thực vật (Lawton & Lam, 1987), sự thay đổi ho¿t tính các enzym và PR protein có liên quan đến tính kháng bệnh (Van Loon & van Strien, 1999) Ngày nay, ăng dÿng biện pháp kích kháng để quÁn lý bệnh h¿i cây trồng đ°ợc xem là chiến l°ợc quÁn lý dịch h¿i an toàn cho con ng°ßi và thân thiện với môi tr°ßng

Trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cău kích kháng để quÁn lý bệnh h¿i cây trồng Một số chÃt kích kháng đã chăng minh có khÁ năng t¿o nên kích kháng trên cây trồng chống l¿i những m¿m bệnh khác nhau Xử lý kích kháng với axít oxalic (0,5

mM) cho thÃy chống l¿i bệnh đ¿o ôn trên lúa (Du et al., 2001) bệnh do Watermelon

mosaic virus-2 gây ra (Zheng et al., 1999) Xử lý với clorua đồng (0,05 mM) trên lúa

làm giÁm bệnh đ¿o ôn (Ph¿m Văn Kim và ctv., 2003; Ngô Thành Trí và ctv., 2006) Xử lý kích kháng với vitamin B1 (50 mM) giúp h¿n chế phát triển cāa Pepper mild

mottle virus (Ahn et al., 2005) Vitamin B2 (0,5 mM) thì cho hiệu quÁ chống l¿i Tobaco

mosaic virus (Dong and Beer, 2000) Áp dÿng biện pháp kích kháng với KH2PO4 (20 mM) trên lúa, giúp làm giÁm bệnh đ¿o ôn (Trịnh Ngọc Thuý, 2000), hoặc xử lý kích kháng d¿ng K2HPO4 (20 mM) thì cho hiệu quÁ chống l¿i với Tobacco necrosis virus và

Cucumber mosaic virus trên d°a leo (Mucharromah & Kuć, 1991) Hợp chÃt chitosan

đã đ°ợc chăng minh t¿o nên kích kháng chống l¿i Tobacco necrosis virus (Iritia and

Faoroa, 2008) Xử lý kích kháng với axít salicylic (1 mM) cho hiệu quÁ quÁn lý White

clover mosaic virus trên đậu cô ve (Gális et al., 2004) Hợp chÃt axít cinnamic (0,01

mM) cũng gây nên kích kháng chống l¿i bệnh đ¿o ôn trên lúa (Nguyễn Chí C°¡ng và

ctv., 2004) Xử lý Bion (Acibenzolar-s-methyl) t¿o nên kích kháng chống l¿i Tomato

spotted wilt virus (Csinos et al., 2001)

Ngày nay, ăng dÿng biện pháp kích kháng để quÁn lý bệnh h¿i cây trồng đ°ợc xem là chiến l°ợc quÁn lý dịch h¿i an toàn cho con ng°ßi và thân thiện với môi tr°ßng Để tìm ra biện pháp quÁn lý bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá trên lúa có hiệu quÁ, việc nghiên

kích thích tính kháng bệnh trên cây lúa chống l¿i bệnh vàng lùn và bệnh lùn xoắn lá là rÃt c¿n thiết Do đó đề tài <Tuyển chọn chÃt kích kháng và nghiên cău c¡ chế cāa sự kích thích tính kháng bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá trên cây lúa= đ°ợc thực hiện nhằm tăng c°ßng tính kháng cho cây lúa chống l¿i hai bệnh quan trọng này

1.2 Māc tiêu nghiên cąu

- Tuyển chọn chÃt kích kháng có khÁ năng kích thích tính kháng trên cây lúa chống l¿i bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá

- Xác định c¡ chế có liên quan đến khÁ năng kích kháng cāa chÃt kích kháng có triển vọng chống l¿i bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá

- Xác định biện pháp xử lý kích kháng có hiệu quÁ cho việc quÁn lý bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá

1.3 Nái dung nghiên cąu căa luÃn án

- Nội dung 1: Tuyển chọn chÃt kích kháng có khÁ năng kích thích tính kháng trên cây lúa chống l¿i bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá

- Nội dung 2: KhÁo sát c¡ chế có liên quan đến khÁ năng kích kháng trên cây lúa chống l¿i bệnh vàng lùn và bệnh lùn xoắn lá

- Nội dung 3: Xác định biện pháp xử lý kích kháng để quÁn lý bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá

- Nội dung 4: Đánh giá Ánh h°áng cāa chÃt kích kháng lên h¿t lúa và sự sinh tr°áng cāa cây lúa khỏe

1.4 Đái t°ÿng và ph¿m vi nghiên cąu căa luÃn án

Đối t°ợng nghiên cău: KhÁ năng kích thích cây lúa kháng l¿i bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá do sự gây h¿i cāa RGSV và RRSV bằng cách sử dÿng chÃt kích kháng

Ph¿m vi nghiên cău: Ph¿m vi nghiên cău cāa luận án chỉ đ°ợc thực hiện á phòng thí nghiệm và điều kiện nhà l°ới, Khoa BÁo vệ thực vật, Tr°ßng Nông nghiệp, Đ¿i học C¿n Th¡ Do ngay từ đ¿u khi xét duyệt đề c°¡ng luận án, nội dung nghiên cău đã đā dung l°ợng cho luận án tiến sĩ, thßi gian nghiên cău không cho phép, nguồn bệnh lây nhiễm tự nhiên ngoài đồng không ổn định, nh°ng không thể lây nhiễm nhân t¿o vì nguy c¡ sẽ là nguồn bệnh cho sÁn xuÃt đ¿i trà

1.5 Ý ngh*a khoa hác và thÿc tißn

Ý nghĩa khoa học: Kết quÁ nghiên cău đã xác định đ°ợc 2 chÃt kích kháng clorua đồng và axít oxalic có khÁ năng t¿o nên kích kháng chống l¿i bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá trên lúa, góp ph¿n cung cÃp dữ liệu khoa học liên quan đến phÿc vÿ cho đào t¿o và làm c¡ sá cho những nghiên cău tiếp theo về ăng dÿng biện pháp kích kháng trong quÁn lý bệnh h¿i cây trồng do vi rút gây ra

Ý nghĩa thực tiễn: Việc tìm ra chÃt kích kháng có khÁ năng kích kháng trên cây lúa chống l¿i bệnh vàng lùn và bệnh lùn xoắn do RGSV và RRSV gây ra, góp ph¿n cung cÃp giÁi pháp hữu ích để giÁi quyết vÃn đề thực tiễn trong quÁn lý hiệu quÁ đối với bệnh

vàng lùn và lùn xoắn lá theo h°ớng thân thiện và an toàn với môi tr°ßng 1.6 Tính mãi căa luÃn án

- Tuyển chọn đ°ợc 2 chÃt kích kháng clorua đồng (0,05 mM) và axít oxalic (0,05 mM) có khÁ năng kích kháng trên cây lúa chống l¿i bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá

- Xác định đ°ợc sự liên quan cāa việc xử lý cāa clorua đồng (0,05 mM) và axít oxalic (0,5 mM) với sự gia tăng nồng độ cāa H2O2, O2- và gia tăng ho¿t tính cāa các enzym catalase, peroxidase, phenylalanine ammonia-lyase, protease và ribonuclease trong cây lúa

- Xác định đ°ợc nồng độ và biện pháp áp dÿng clorua đồng và axít oxalic để làm

giÁm bệnh vàng lùn và bệnh lùn xoắn lá

CH¯¡NG 2

TàNG QUAN TÀI LIàU 2.1 Bánh vàng lùn

2.1.1 Tác nhân gây bánh

Bệnh vàng lùn là do vi rút gây ra, vi rút có tên khoa học là Rice grassy stunt

virus (RGSV) là d¿ng mới cāa bệnh lúa cỏ hay còn gọi bệnh lúa cỏ dòng 2 và đ°ợc

lan truyền bái r¿y nâu Nilaparvata lugens (Cabauatan et al., 1985; Hibino et al.,

1985)

2.1.2 Ngußn gác và sÿ phân bá

Bệnh lúa cỏ do RGSV gây ra xuÃt hiện đ¿u tiên á Philippin vào năm 1966 (Rivera

et al., 1966) Bệnh cũng đ°ợc báo cáo á Đài Loan, Trung Quốc, Nhật BÁn và các n°ớc á miền Nam và Đông Nam Á (Hibino, 1989) Tỉ lệ bệnh gây h¿i cao đ°ợc báo cáo á

Indonesia (1970-1977), Philippin (1973-1977 và 1982-1983) (Hibino, 1989; Hibino et

al., 1985), Ân Độ (1972-1984) (Anjaneyulu, 1974; Mariappan et al., 1984) và t¿i Nhật

BÁn năm 1978 (Iwasaki & Shinkai, 1979)

Vào những năm 1997 t¿i Đài Loan (Chen & Chiu, 1982) và năm 1982- 1983 t¿i Phipppin xuÃt hiện một dòng RGSV mới cāa d¿ng bệnh lúa cỏ hay d¿ng bệnh lúa cỏ dòng 2, gây ra triệu chăng lá có màu vàng cam và làm chết cây so với các triệu chăng

thông th°ßng cāa RGSV (RGSV dòng 1) (Cabauatan et al., 1985; Hibino et al., 1985)

Tuy nhiên, vi rút dòng 1 và 2 có phÁn ăng huyết thanh t°¡ng tự nhau, có hình thái và

r¿y nâu truyền bệnh giống nhau (Cabauatan et al., 1985; Hibino et al., 1985) Bệnh lúa cỏ dòng 2 cũng đ°ợc phát hiện t¿i Thái Lan (Chettanachit et al., 1985) và Ân Độ (Mariappan et al., 1984)

Năm 1985, bệnh đ°ợc nghiên cău t¿i Viện Nghiên cău lúa Quốc tế (IRRI) Căn că vào triệu chăng bệnh cāa cây lúa, đặc tính về hình d¿ng cāa vi rút và đặc tính về huyết thanh học, các nhà khoa học t¿i IRRI đặt tên triệu chăng bệnh mới này là bệnh lúa cỏ dòng 2 (Đặng Trúc Lan Vân, 1995)

Từ năm 1989, một số giống lúa cāa một số ruộng á vùng ĐBSCL đã xuÃt hiện triệu chăng cây lúa bị vàng và lùn với tỉ lệ 5-10% hoặc 50% (Ph¿m Văn D°, 2006) Năm 1990, bệnh vàng lùn xuÃt hiện á vùng ven biển miền Trung nh° Khánh Hòa, Bình Định, Phú Yên (Ph¿m Văn D°, 2006)

Trong một cuộc Hội nghị năm 1995, t¿i thành phố Hồ Chí Minh, bệnh lúa cỏ dòng 2 đ°ợc Cÿc BÁo vệ thực vật đặt tên là bệnh vàng lùn để tránh l¿m lẫn với bệnh lùn lúa cỏ Nh° vậy, t¿i Việt Nam, bệnh vàng lùn đ°ợc hiểu nh° là bệnh lúa cỏ dòng 2 (Ph¿m Văn Kim, 2006)

Vÿ Hè Thu 2006, từ 458 ha ban đ¿u đ°ợc phát hiện, bệnh đã nhanh chóng lây lan khắp các tỉnh ĐBSCL và Đông Nam Bộ, làm thiệt h¿i hàng triệu tÃn l°¡ng thực Chỉ

riêng năm 2006, tổng diện tích lúa bị nhiễm r¿y nâu trong cÁ ba vÿ Hè Thu, Thu Đông và Mùa là 546.337 ha Tuy măc độ thiệt h¿i do r¿y nâu là rÃt thÃp nh°ng thiệt h¿i chā yếu là do bệnh vàng lùn Tổng diện tích l°ợt nhiễm bệnh vàng lùn trong cÁ ba vÿ Hè Thu, Thu Đông và Mùa Xuân là 149.214 ha; trong đó, nhiễm trên 30% diện tích 61.510 ha, làm thÃt thu năng suÃt trên 600.000 tÃn (Cÿc BÁo vệ thực vật, 2006) Từ đây, có thể giÁ thiết là một trong những khÁ năng cāa sự bùng phát dịch vàng lùn t¿i miền Nam Việt Nam là do sự thay đổi về khÁ năng truyền bệnh cāa r¿y nâu t¿i vùng này trong những năm vừa qua (Hồ Văn Chiến, 2008)

Đến năm 2017, dịch bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá l¿i tái bùng phát trá l¿i trên các ruộng lúa t¿i Đồng bằng sông Cửu Long và gây thiệt h¿i g¿n 8.000 ha (Nhẫn Nam, 2017)

2.1.3 Đặc tính vi rút căa bánh vàng lùn

Vi rút gây bệnh vàng lùn (RGSV) có hình thái và phÁn ăng với huyết thanh rÃt

giống với vi rút gây bệnh lùn lúa cỏ (Cabauatan et al., 1985) RGSV có d¿ng sợi với chiều rộng 6-8 nm (Hibino et al., 1985; Hibino, 1996) và nhiều thể vi rút có d¿ng sợi

dài cuộn tròn, có vỏ protein và enzym polymerase RNA (Hibino, 1996) và có 6 phân

đo¿n RNA khác nhau (Toriyama et al., 1998; Miranda et al., 2000, Ramirez, 2008)

Hình 2.1: RGSV đ°ợc quan sát qua kính hiển vi điện tử nhuộm với uranyl acetate Thanh

đen dài 100 nm (Hibino et al., 1985)

2.1.4 Phá ký chă và triáu chąng bánh vàng lùn 2.1.4.1 Phá ký chă

Ký chā cāa RGSVgây bệnh vàng lùn chỉ thÃy trên các loài lúa Oryza spp và r¿y nâu Nilaparvata lugens là môi giới truyền bệnh (Cabauatan et al., 1985) Các lo¿i cỏ sống chung quanh ruộng nh° cỏ túc hình nhỏ (Digitaria ciliaris), cỏ cú (Cyperus

rotundus), lồng vực c¿n (Echinochloa colona), m¿n tr¿u (Eleusine indica), cỏ lông t°ợng (Fimbristylis littoralis) và lác má (Cyperus difformis) thì không bị nhiễm bái RGSV (Cabauatan et al., 1985)

2.1.4.2 Triáu chąng

Triệu chăng bệnh lúc 7 ngày tuổi trên giống Taichung Native 1, Hibino et al

(1985) cho biết bệnh vàng lùn có triệu chăng biểu hiện là cây lúa bị lùn, lá có màu vàng cam, bẹ lá xòe ngang, lá non thì có màu xanh nh¿t, tÃt cÁ các lá đều mÃt màu Trên lá đôi khi có bị đốm rỉ hoặc sọc, cây lúa bị bệnh nặng sẽ có chồi nhỏ l¿i và sau đó sẽ bị chết sau 3-4 tu¿n bị nhiễm bệnh Nếu cây bị bệnh nhẹ thì có triệu chăng g¿n giống với triệu chăng bệnh lùn lúa cỏ dòng 1 sau 3-6 tu¿n bị nhiễm bệnh Nếu cây lúa còn sống về sau sẽ không trổ bông, hoặc bông trổ không hoàn toàn và có nhiều h¿t bị lép biến

màu hoặc nâu (Cabauatan et al., 1985, Hibino et al., 1985) Trong khi triệu chăng cāa

bệnh lùn lúa cỏ nói chung, cho thÃy nếu cây lúa bị nhiễm bệnh trong giai đo¿n sớm thì

cây lúa sẽ bị lùn, lá vàng, mọc nhiều chồi (Satoh et al., 2013; Helina et al., 2018;

Phatthalung & Tangkananond, 2021) Các lá bệnh th°ßng ngắn, hẹp, có màu xanh nh¿t hoặc vàng nh¿t, và có nhiều đốm nhỏ màu nâu không đều với hình d¿ng và kích th°ớc thay đổi (Phatthalung & Tangkananond, 2021) Các giai đo¿n chín cāa cây lúa bị nhiễm bệnh cho thÃy cây lúa nghẹn hoặc chậm trỗ bông và t¿o ra những chùy nhỏ không hoàn chỉnh, chùy nhỏ màu nâu sẫm và h¿t không đ¿y/lép có màu nâu sẫm (Phatthalung & Tangkananond, 2021)

2.1.5 Sÿ lan truyÁn căa bánh vàng lùn

Bệnh vàng lùn không truyền qua c¡ học, không truyền qua h¿t cāa cây lúa bệnh

(Cabauatan et al., 1985) RGSV chỉ đ°ợc truyền thông qua r¿y nâu (Nilaparvata lugens) (Cabauatan et al., 1985) và không truyền bái các r¿y khác nh° r¿y r¿y bông (Recilia

dorsalis Motschulsky); r¿y l°ng trắng (Sogatella furcifera Horvath); r¿y xanh đuôi đen

(Nephotettix virescens Distant) và Nephotettix nigropictus) (Cabauatan et al., 1985) Vi

rút đ°ợc truyền theo kiểu bền vững qua các tuổi cāa r¿y và nhân mật số trong r¿y ký chā,

nh°ng không truyền qua trăng cāa r¿y nâu (Cabauatan et al., 1985)

R¿y nâu lÃy RGSV gây bệnh vàng lùn tối thiểu là 1 giß (Cabauatan et al., 1985, Hibino et al., 1985; Đặng Trúc Lan Vân, 1995), thßi gian ā bệnh trên c¡ thể r¿y nâu là từ 5-21 ngày, trung bình 8,4 ngày (Cabauatan et al., 1985; Hibino et al., 1985) hoặc trung

bình là 6 ngày (Đặng Trúc Lan Vân, 1995), thßi gian truyền bệnh tối thiểu là 15 phút

(Cabauatan et al., 1985; Hibino et al., 1985)

Với vi rút gây bệnh lúa cỏ, r¿y nâu lÃy vi rút tối thiểu là 1 giß, giai đo¿n ā bệnh trên c¡ thể r¿y nâu trung bình là 8 ngày (3-28 ngày), giai đo¿n truyền bệnh tối thiểu là

9 phút (Chen & Chiu, 1982) Tuy nhiên, theo Hirao et al (1986), giai đo¿n lÃy vi rút tối thiểu cāa r¿y nâu là 0,5 giß, giai đo¿n ā bệnh trên c¡ thể r¿y nâu trung bình là 13 ngày (biến động 7-21 ngày), giai đo¿n truyền bệnh tối thiểu là 30 phút Tỉ lệ truyền bệnh cāa

r¿y nâu đ¿t 100% sau 48 giß truyền bệnh (Hirao et al., 1986) R¿y nâu đực và cái bị nhiễm bệnh sẽ truyền vi rút cho đến khi chết (Hirao et al., 1986) KhÁ năng truyền bệnh cho thÃy không khác biệt giữa r¿y Ãu trùng so với r¿y thành trùng (Hirao et al.,1986)

Theo nghiên cău cāa Nguyễn Phú Dũng và ctv (2016), thßi gian ā RGSV trong

c¡ thể r¿y nâu trung bình 4,86 ± 1,63 ngày Thßi gian ā vi rút trong cây lúa trung bình từ 18,83 ± 0,83 ngày R¿y nâu truyền bệnh liên tÿc tối đa là 11 ngày, tối thiểu 1 ngày (trung bình 1,9 ± 1,8 ngày) Tuổi thọ trung bình cāa r¿y truyền nhiễm bệnh là 9,9 ± 5,2 ngày Thßi gian để r¿y nâu lÃy đ°ợc vi rút tối thiểu là 30 phút, tối thích 4 ngày, r¿y truyền đ°ợc bệnh tối thiểu 15 phút, tối thích là 24 giß

2.2 Bánh lùn xoÅn lá

2.2.1 Tác nhân gây bánh lùn xoÅn lá

Bệnh lùn xoắn lá là do vi rút gây ra, vi rút có tên khoa học là Rice ragged stunt

virus (RRSV) Vi rút thuộc chi Oryzavirus, họ Reoviridae (Uyeda et al., 1995; Hibino, 1996; Cabauatan et al., 2009; Kusuma et al., 2018; Lai et al., 2018) RRSV đ°ợc truyền

bệnh theo kiểu bền vững tái sinh do r¿y nâu Nilaparvata lugens là môi giới truyền bệnh (Hibino, 1996; Cabauatan et al., 2009; Kusuma et al., 2018; Lai et al., 2018) RRSV

không truyền qua trăng cāa r¿y nâu (Hibino, 1996; Kusuma et al., 2018)

2.2.2 Sÿ xuÃt hián và phân bá căa bánh lùn xoÅn lá

Bệnh lùn xoắn lá xuÃt hiện chā yếu trên các loài lúa Oryza spp Bệnh xuÃt hiện

đ¿u tiên vào năm 1976 t¿i Indonesia, sau đó đ°ợc báo cáo t¿i Malaysia, Philippin, Thái Lan, Trung Quốc, Sri Lanka, Ân Độ, Đài Loan và Nhật BÁn (Cabauatan et al., 2009)

à Việt Nam, bệnh lùn xoắn lá xuÃt hiện á các tỉnh phía Nam, cùng với dịch r¿y nâu vào năm 1977 có tới 40.000 ha lúa bị bệnh đ°ợc phân phố từ QuÁng Nam Đà Nẵng cho tới Đồng bằng Sông Cửu Long (Lê L°¡ng Tề và Vũ Triệu Mân, 1999; Ph¿m Văn D°, 2006) à Tiền Giang, từ năm 1977 đến năm 1978 đã có 32.000 ha lúa á các tỉnh phía Nam bị nhiễm vi rút lùn xoắn lá, năng suÃt giÁm bình quân từ 1-2 tÃn/ha (Nguyễn Văn Luật, 2002)

Vào thßi điểm năm 2006, bệnh lùn xoắn lá gây ra thành dịch bệnh t¿i Đồng bằng sông Cửu Long (Ph¿m Văn Kim, 2006) Sau đó đến năm 2017, bệnh lùn xoắn lá l¿i tái bộc phát thành dịch t¿i ĐBSCL (Nhẫn Nam, 2017)

2.2.3 Đặc tính căa vi rút lùn xoÅn lá

Thể RRSV có kích th°ớc đ°ßng kính từ 50-70 nm (Kusuma et al., 2018) RRSV có d¿ng hình khối c¿u, đ°ßng kính khoÁng 50 nm chăa 10 phân đo¿n sợi đôi RNA khác

nhau (Hibino, 1996; Cabauatan et al., 2009; Kusuma et al., 2018) và có 5 protein quan

trọng (Hibino, 1996) Theo Lê L°¡ng Tề và Vũ Triệu Mân (1999), RRSV có d¿ng hình c¿u, đ°ßng kính 50-65 nm, chăa sợi xoắn kép RNA

Hình 2.2: RRSV quan sát d°ới kính hiển vi điện tử (A) và (B):Thể vi rút với d¿ng

gai (mũi tên) Thanh đen dài 500 nm (Chen et al., 1997)

2.2.4 Phá ký chă và triáu chąng căa bánh lùn xoÅn lá 2.2.4.1 Phá ký chă căa bánh lùn xoÅn lá

Ký chā cāa bệnh lùn xoắn lá chỉ ghi nhận trên các giống lúa Oryza latifolia, O

nivara và O sativa là nhiễm tự nhiên với vi rút RRSV (Hibino, 1979) Thí nghiệm cāa

Shikata et al (1979) cho thÃy bắp, lúa m¿ch, yến m¿ch và lúa mì thì không bị nhiễm bái

vi rút RRSV

2.2.4.2 Triáu chąng bánh lùn xoÅn lá

Cây lúa bị bệnh lùn xoắn lá sẽ chậm phát triển, lá lúa không bình th°ßng với vết rách t°a dọc theo mép lá hoặc chóp lá xoắn và gân lá s°ng, hoặc nổi b°ớu á mặt d°ới cāa phiến lá và mặt ngoài cāa bẹ lá (Hibino, 1996; Cabauatan et al., 2009; Lai et al., 2018) Đặc điểm điển hình nhÃt cāa cây lúa bị bệnh là lùn, lá bị xoắn, sinh tr°áng chậm và khó trổ bông Cây bị lùn nhiều hay ít tuỳ thuộc vào giống lúa, cách bón phân và tuổi cây lúa bị bệnh (Hà Minh Trung, 1985) Lá bệnh vẫn giữ màu xanh bình th°ßng nh°ng bị xoắn l¿i thành nhiều vòng theo hình lò xo Lá lúa bị xoắn nhiều hay ít là do tuổi lá Các lá già th°ßng chỉ bị xoắn á ph¿n đỉnh lá, những lá non mới sinh ra th°ßng hay bị xoắn cÁ phiến lá thành một ống hình lò xo Trong một bÿi lúa có thể có nhiều lá hoặc chỉ một vài lá bị xoắn (Hà Minh Trung, 1985; Hibino, 1996) Lá lúa bệnh lùn xoắn lá có thể bị rách á mép lá thành những đo¿n ngắn hình chữ V hoặc hình răng c°a Th°ßng chỉ một mép lá bị rách nh°ng cũng có những tr°ßng hợp cÁ hai mép lá đều bị rách Thỉnh thoÁng á lá bệnh còn gặp những biểu hiện khác nh°: mặt lá nhăn nhúm, mép biến màu thành dÁi sọc trắng, gân phiến lá và phía trên bẹ lá bị s°ng từng đo¿n ngắn và biến nâu (Hà Minh

B

Trung, 1985) T¿i giai đo¿n ra bông, các lá phía trên và lá ngọn có thể xoắn l¿i

(Cabauatan et al., 2009) Cây lúa bệnh có vẻ thô căng h¡n so với cây lúa khoẻ, có thể

đẻ nhánh ít hoặc nhiều h¡n so với lúa khoẻ Cuối kỳ sinh tr°áng, lúa bị bệnh lùn xoắn lá sẽ trổ bông muộn h¡n so với bÿi lúa khoẻ và bông khó trỗ thoát ra khỏi chồi lúa Nếu bông trổ thoát ra đ°ợc chồi lúa, thì chiều dài bông cũng ngắn và bị lép nhiều (Đặng Thái Thuận & Nguyễn M¿nh Chinh (1986) Bông lúa bị nghẹn, nhánh gié hiện ra không đ¿y

đā, h¿t không đ¿y dẫn đến thÃt thu năng suÃt (Hibino, 1979; Shikata et al., 1979) Triệu

chăng bệnh sẽ thay đổi với các giống lúa, ngày nhiễm bệnh và giai đo¿n phát triển cāa cây H¿u hết các dòng lúa cāa cÁ hai giống Japonica và Indica đều bị nhiễm bệnh (Heinrichs & Viajante, 1978; Ghosh & John, 1980) ThÃt thu năng suÃt thì khó °ớc l°ợng, bái vì khó phân biệt từ bệnh hay do r¿y nâu gây ra hay từ bệnh cāa RGSV (Hibino, 1979) Tuy nhiên, thử nghiệm trên đồng ruộng cāa một vài giống lúa t¿i Indonesia, cho thÃy tỉ lệ bệnh lùn xoắn lá từ 34-76%, và cây bị bệnh sau khi thu ho¿ch

tách riêng cho năng suÃt h¿t chỉ đ¿t 17-47% á những cây còn khỏe (Palmer et al., 1978)

2.2.5 Sÿ lan truyÁn căa bánh lùn xoÅn lá

Bệnh lùn xoắn lá đ°ợc truyền bệnh theo kiểu bền vững thông qua r¿y nâu

Nilaparvata lugens làm môi giới truyền vi rút RRSV (Hibino, 1996; Cabauatan et al., 2009; Kusuma et al., 2018; Lai et al., 2018) Các lo¿i r¿y khác nh° r¿y l°ng trắng (Sogatella furcifera) và r¿y nâu nhỏ (Laodelphax striatellus), r¿y xanh đuôi đen (Nephotettix cincticeps, N nigropticus, N Virescens) và r¿y bông (Recilia dorsalis) thì

không thể truyền vi rút RRSV (Ghosh et al., 1979; Shikata et al., 1979) Vi rút RRSV cũng không truyền qua trăng cāa r¿y nâu (Hibino, 1996; Kusuma et al., 2018)

R¿y nâu có thßi gian lÃy RRSV tối thiểu là 3 giß, giai đo¿n ā bệnh trung bình là 9 ngày (biến động từ 2 - 33 ngày) và giai đo¿n truyền bệnh tối thiểu là 1 giß Triệu chăng bệnh xuÃt hiện bệnh từ 10 - 36 ngày sau khi truyền bệnh R¿y nâu á giai đo¿n Ãu trùng truyền bệnh tốt h¡n so với r¿y tr°áng thành, tuy nhiên không có sự khác biệt truyền bệnh giữa r¿y đực hay r¿y cái và giữa r¿y cánh dài hay r¿y cánh ngắn R¿y nâu vẫn tiếp tÿc truyền bệnh sau khi lột xác, tuy nhiên sự truyền bệnh cāa cá thể r¿y th°ßng không liên tÿc R¿y nâu có thể duy trì nhiễm bệnh trong khoÁng 1-4 tu¿n cho đến khi chết

(Hibino, 1979; Shikata et al., 1979; Ghosh & John, 1980)

2.3 Sÿ kháng bánh đái vãi vi rút gây h¿i cây trßng 2.3.1 Các hình thąc kháng bánh

Sự kháng bệnh hoàn toàn trong cây trồng đối với sự xâm nhiễm cāa ví rút đ°ợc xem nh° là miễn dịch (Bruening, 2006) à cây trồng, sự truyền khÁ năng miễn dịch đối với vi rút có một kiểu gen cāa cùng một loài vi rút nh°ng không truyền khÁ năng miễn dịch đối với vi rút khác loài Sự miễn dịch cāa cây th°ßng đ°ợc biểu hiện để ngăn chặn sự nhân lên cāa vi rút Nếu cây trồng miễn dịch chống l¿i tÃt cÁ các kiểu sinh học cāa

tác nhân gây bệnh đ°ợc gọi là sự kháng không phÁi là ký chā (Bittel & Robatzek, 2007; Hadwiger, 2008)

Một số gen kháng có khÁ năng kháng rÃt cao (Extreme resistance: ER) Trong một số tr°ßng hợp, khÁ năng kháng rÃt cao có thể đ°ợc truyền tính miễn dịch, vì cho thÃy không có sự nhân lên cāa vi rút trong cây kháng rÃt cao (Barker & Harrison, 1984;

Watanabe et al., 1987) Kohm et al., (1993) nghiên cău cho thÃy á tr°ßng hợp vi rút gây bệnh khÁm X khoai tây (Potato virus X), sự nhân lên cāa vi rút này xÁy ra á một măc

độ h¿n chế và sau đó có hiện t°ợng kích kháng á cây đ°ợc xÁy ra, dẫn đến ngăn cÁn sự nhân lên cāa vi rút này Nghiên cău á cây đậu đũa (Vigna unguiculata) cv Arlington,

cho thÃy á những n¡i có tính kháng trội sẽ giới h¿n tích lũy cāa vi rút khÁm đậu đũa

Cowpea mosaic virus (CPMV)) đ°ợc xÁy ra trong nguyên sinh chÃt và c¡ chế cāa sự kháng này là do sự ăc chế việc xử lý polyprotein cāa CPMV (Ponz et al., 1988)

Trong tr°ßng hợp cây trồng đ°ợc miễn dịch, vi rút vẫn tái sinh á n¡i nó xâm nhiễm, nh°ng vi rút đã bị ngăn cÁn nên không thể di chuyển ra khỏi bên ngoài các tế bào bị nhiễm và đ°ợc gọi là nhiễm bệnh tiềm Án (Sulzinski & Zaitlin, 1982) và nếu vi rút lây nhiễm tiếp theo thì sẽ bị ăc chế bái một trong hai rối lo¿n chăc năng protein di chuyển đ°ợc mã hóa bái vi rút hoặc một số rào cÁn bái kiểu gen cāa cây ngăn cÁn các chăc

năng protein di chuyển cāa vi rút (Waigmann et al., 2004; Ueki & Citovsky, 2006)

Trong một số tr°ßng hợp, các gen kháng đặc hiệu cāa cây sẽ chặn đăng hoặc ngăn cÁn vi rút di chuyển từ tế bào này đến tế bào khác (Kang et al., 2005; Bruening, 2006)

à một số kiểu di truyền cāa cây trồng, vi rút có thể di chuyển từ tế bào này đến tế bào khác đến một ph¿m vi bị giới h¿n do phÁn ăng siêu nh¿y cÁm (hypersensitive response (HR) xÁy ra HR sẽ ho¿t hóa phÁn ăng tự vệ ngăn cÁn vi rút lây lan và sau đó

giết chết các tế bào trong vùng bị nhiễm bệnh (Gilliland et al., 2006; Loebenstein &

Akad, 2006) Sự kháng rÃt cao (ER) và phÁn ăng siêu nh¿y cÁm (HR) có liên quan nh° là kiểu kháng bÁm sinh CÁ hai ER và HR đều đ°ợc liên kết với gen kháng trội

(Bruening, 2006; Maule et al., 2007) Nếu cây trồng sinh ra HR thì cũng gây ra một tr¿ng thái kháng không đặc hiệu với m¿m bệnh đ°ợc gọi là kích thích tính kháng l°u

dẫn (SAR) (Gilliland et al., 2006) SAR đ°ợc kích ho¿t bái tín hiệu phÁn ăng tự vệ Nếu

không có ER hoặc HR xÁy ra, khi đó vi rút có thể tiếp tÿc lây lan từ tế bào này sang tế bào khác đến khắp cÁ cây, cũng nh° vào trong ph¿m vi m¿ch nhựa Nếu vi rút không thể lây lan sang các lá á phía trên, lúc đó có thể là có một rào cÁn để ngăn chặn vi rút lây nhiễm đi vào bên trong các ống sàng cāa m¿ch libe (Ueki & Citovsky, 2006)

Sÿ chßu đÿng: là một biểu hiện cāa sự kháng, trong đó cây trồng chỉ biểu hiện các

triệu chăng nhẹ hoặc không có triệu chăng (Bruening, 2006) Sự chịu đựng th°ßng liên quan với việc làm giÁm nồng độ cāa vi rút trong cây Mối quan hệ giữa sự phÿc hồi và sự chịu đựng cāa cây ch°a đ°ợc nghiên cău chi tiết Trong một số tr°ßng hợp nghiên cău cho thÃy sự chịu đựng d°ới sự điều khiển cāa 2 hoặc 3 gen đặc hiệu chống l¿i vi rút

Cucumber mosaic virus (CMV) có thể v°ợt qua vi rút CMV khi đ°ợc lây nhiễm cùng lúc với vi rút Zucchini yellow mosaic virus (Wang et al., 2004)

2.3.2 Các hián t°ÿng kháng đái vãi vi rút

2.3.2.1 Hián t°ÿng kháng do can thiáp trÿc ti¿p a) Sÿ bÁo vá chéo

Là biện pháp lây nhiễm một vi rút có tính độc thÃp tr°ớc vào cây, sẽ gây ra chống l¿i vi rút có độc tính cao, hay việc cho lớp vỏ protein cāa vi rút thă nhÃt vào trong cây trồng sẽ gây cÁn trá sự xâm nhập cāa vi rút thă hai Sự giới h¿n m¿m bệnh theo kiểu này, đ°ợc gọi là sự bÁo vệ chéo Trong đó, vi rút cāa sự bÁo vệ cho cây phÁi đ°ợc lây nhiễm tr°ớc khi lây nhiễm với vi rút tÃn công (Hamilton, 1980)

Kết quÁ nghiên cău cāa Rast (1972) cho thÃy khi cho đột biến Tobacco mosaic

virus (TMV) từ a xít nit¡, thu đ°ợc TMV dòng MII-16 Trong đó TMV dòng MII-16 gây ra triệu chăng rÃt nhẹ trên cà chua Cho TMV đột biến này lây nhiễm tr°ớc lên cây cà chua, sau đó tÃn công TMV với dòng có tính độc Kết quÁ cho thÃy cà chua đã đ°ợc bÁo vệ chống l¿i TMV có tính độc trong điều kiện nhà l°ới

b) Sÿ bÁo vá đßng thåi

Là biện pháp lây nhiễm vi rút bÁo vệ cây trồng cùng một thßi điểm vi rút tÃn công, tuy nhiên vi rút bÁo vệ cây trồng phÁi đ°ợc giới h¿n hoặc không có khÁ năng nhân lên trong cây nh°ng có khÁ năng h¿n chế vi rút tÃn công, qua đó giúp cây trồng đ°ợc bÁo vệ với vi rút tÃn công Theo nghiên cău cāa Wu (1963) đã thực hiện thí nghiệm trên cây đậu pinto khi đ°ợc lây nhiễm với TMV dòng U1 và VM Trong đó, vi rút dòng VM không gây ra triệu chăng bệnh Vi rút dòng U1 thì gây ra vết bệnh ho¿i tử t¿i chổ Nh°ng khi lây nhiễm đồng thßi (cùng một thßi gian) cāa vi rút dòng VM và U1 dẫn đến làm

giÁm số l°ợng vết bệnh t¿i chổ (Wu et al., 1962)

Theo Bruening et al (1979) nhận thÃy khÁ năng ho¿t động miễn dịch á đậu đũa

Arlington đối với Cowpea mosaic virus (CPMV) nh°ng không ho¿t động miễn dịch với

Cowpea severe mosaic virus (CPSMV) CPSMV gây ra vết ho¿i tử t¿i chổ trên cây đậu Arlington Khi đồng lây nhiễm CPMV với CPSMV á nồng độ bằng nhau sẽ làm giÁm khoÁng hai ph¿n ba số vết bệnh t¿i chổ

c) Sÿ bÁo vá bằng vi rút vá tinh và RNA vá tinh

Vi rút vệ tinh là một nhóm bị khiếm khuyết về mặt di truyền, c¿n phÁi dựa vào một vi rút trợ giúp cho sự tái sinh và sự biểu hiện gen để hoàn thành sự nhân lên cāa vi rút Vi rút vệ tinh không tồn t¿i một mình, mà nó th°ßng đi kèm với các vi rút khác xuÃt hiện cùng nhau Trong một số qu¿n thể vi rút có các thực thể giống nh° vi rút, có chăa các phân tử RNA nhỏ, gọi là RNA vệ tin RNA vệ tinh d°ßng nh° không mã hóa cho bÃt că protein nào, nh°ng nó đ°ợc nhân lên nhß enzym cāa RNA từ vi rút bình th°ßng và hợp thành các tiểu ph¿n giống nh° vi rút có vỏ protein Một số RNA vệ tinh có thể

ăc chế rÃt m¿nh đối với sự nhân bÁn cāa vi rút bình th°ßng Vi rút vệ tinh và RNA vệ tinh nhß vào một lo¿i vi rút trợ giúp để nhân lên và phát hiện ra thiếu bÃt kỳ tính t°¡ng đồng nào trong trình tự nucleotide giữa RNA vệ tinh, hoặc RNA cāa vi rút vệ tinh và vi rút trợ giúp mà nó phÿ thuộc (Hillman & Morris, 1985)

Theo Schneider (1977), cho biết RNA cāa vi rút vệ tinh đối với bệnh đốm vòng thuốc lá (satellite tobacco ringspot virus (StobRV)) và vi rút gây bệnh đốm vòng thuốc lá (tobacco ringspot virus (TobRV)) cāa cây thuốc lá dòng budblight Khi lây nhiễm c¡ học cāa vi rút bệnh đốm vòng thuốc lá lên lá cāa cây đậu đũa dòng Blackeye 5 cho thÃy sẽ gây ra chết cây đậu đũa trong một vài ngày Tuy nhiên, khi bổ sung RNA cāa vi rút vệ tinh bệnh đốm vòng thuốc lá vào chÃt gây tiêm chāng cāa vi rút bệnh đốm vòng thuốc lá, cho thÃy cây đậu đũa vẫn bị nhiễm bệnh, tuy nhiên các cây đậu đũa này tiếp tÿc phát triển và cho h¿t Đậu đũa dòng Blackeye 5 khi đ°ợc tiếp nhận RNA cāa vi rút vệ tinh bệnh đốm vòng thuốc lá và vi rút gây bệnh đốm vòng thuốc lá, cho thÃy đậu đũa dòng Blackeye 5 vẫn tăng tr°áng ít nhÃt bằng hai ph¿n ba kích th°ớc so với cây đối chăng (cây khỏe)

2.3.2.2 Hián t°ÿng kháng do can thiáp gián ti¿p

à sự kháng gián tiếp thì yêu c¿u tác nhân bÁo vệ cây trồng không nhÃt thiết là phÁi là một lo¿i vi rút và không c¿n phÁi có mặt t¿i các vị trí cāa cây đ°ợc bÁo vệ đối với vi rút tÃn công Để đ¿t đ°ợc sự bÁo vệ, các tác nhân bÁo vệ cây trồng phÁi đ°ợc tiếp xúc với cây trồng theo giß hoặc vài ngày tr°ớc khi lây nhiễm với vi rút tÃn công Hiện t°ợng kháng kiểu này cũng đ°ợc cho là hiện t°ợng kích kháng Kích kháng có thể đ°ợc kích thích bái vi khuÁn, nÃm, cũng nh° do vi rút không gây độc và những hóa chÃt (Gianinazzi & Kassanis, 1974) Sau khi gây ra, kích kháng có thể đ¿t đ°ợc hiệu quÁ chống l¿i với vi khuÁn và nÃm và vi rút Kích kháng đã đ°ợc nghiên cău từ lâu (Ross, 1961a, 1961b; Ross & Pfitchard, 1972) và nay đã đ°ợc xem xét rộng rãi (Gianinazzi, 1984; Dean & Kuć, 1985; Loebenstein & Stein, 1985; van Loon, 1985)

Các phÁn ăng kích kháng th°ßng có hai lo¿i: hoặc t¿i chổ hoặc l°u dẫn (Ross, 1961a, 1961b) Kích kháng t¿i chổ luôn xuÃt hiện để đ°ợc liên kết với sự cô lặp cāa vi rút bÁo vệ, do đó có thể có hiện t°ợng sinh hóa và di truyền sẽ xÁy ra cùng với sự cô lập cāa vi rút bÁo vệ trong con đ°ßng nhận ra các tín hiệu bị nhiễm vi rút Kích kháng t¿i chổ sẽ phát triển trong bán kính vài mm xung quanh n¡i bị m¿m bệnh xâm nhiễm và trùng khớp với vùng cô lặp cāa vi rút bÁo vệ Sự kháng bệnh theo kiểu này thì rÃt m¿nh, trong đó, các tế bào trong vùng kháng tỏ ra ho¿t động miễn dịch với vi rút tÃn công (Ross, 1961a) Kích kháng l°u dẫn là hiện t°ợng kích kháng mà á lá cây không bÁo vệ, trá nên kháng đối với vi rút tÃn công Qua đó giúp cây trồng đ°ợc bÁo vệ, nên ít bị tổn th°¡ng hoặc vết bệnh nhỏ h¡n so với cây không đ°ợc kích kháng Vi rút tÃn công thực sự sẽ bị h¿n chế và nồng độ vi rút giÁm h¡n so với đối chăng (Loebenstein & Stein, 1985)

2.4 Sÿ kích thích tính kháng bánh căa cây trßng 2.4.1 Khái niám

Kích thích tính kháng th°ßng đ°ợc gọi tắt là <kích kháng=, là sự kích thích để t¿o ra tính kháng bệnh cāa thực vật Hiện t°ợng này giúp cho giống cây trồng bị nhiễm trá nên có khÁ năng kháng đ°ợc bệnh á măc độ nào đó sau khi đ°ợc xử lý bằng chÃt kích kháng Kích kháng không có tác dÿng lo¿i trừ trực tiếp m¿m bệnh nh° những thuốc trừ dịch h¿i thông th°ßng mà dựa trên sự kích thích cāa những c¡ chế tự nhiên cāa cây trồng ChÃt kích kháng có thể là một loài vi sinh vật không gây bệnh, không mang tính độc đối với cây trồng hoặc có thể là một lo¿i hoá chÃt nào đó không độc và không có tác động trực tiếp tiêu diệt m¿m bệnh (Ph¿m Văn Kim, 2002)

Theo Pieterse et al (1996), kích kháng là hiện t°ợng mà cây trồng biểu hiện măc độ kháng l¿i với tác nhân gây bệnh sau khi nhận đ°ợc sự kích thích thích hợp

Theo Hammerschmidt & Kuć (1995), kích kháng là hiện t°ợng mà chính cây trồng có đ°ợc c¡ chế bÁo vệ chống l¿i m¿m bệnh khi đ°ợc kích thích bái tác nhân sinh học hoặc hóa chÃt Kích kháng là một tr¿ng thái tăng c°ßng khÁ năng phòng vệ đ°ợc t¿o ra bái các kích thích môi tr°ßng đặc biệt, nhß đó khÁ năng phòng vệ cāa cây trồng đ°ợc

tăng c°ßng tr°ớc các sự tÃn công tiếp theo (van Loon et al., 1998) Kích kháng có thể

đ°ợc kích ho¿t á nhiều lo¿i cây trồng, giúp cho cây trồng t¿o nên tính kháng rÃt lâu dài, đôi khi suốt đßi cāa cây trồng và có hiệu quÁ chống l¿i nhiều m¿m bệnh khác nhau nh° vi rút, vi khuÁn và nÃm (Ryals et al., 1996, Sticher et al., 1997)

2.4.2 Các hình thąc biÃu hián căa kích kháng

2.4.2.1 Kích kháng t¿i chß (local acquired resistance (LAR) hay local induced resistance (LIR)

Khi m¿m bệnh xâm nhiễm vào khu vực nào cāa cây, sẽ kích thích cây sÁn sinh ra các hóa chÃt để t¿o ra sự kháng bệnh t¿i n¡i Ãy Các hoá chÃt chỉ có tác dÿng t¿i n¡i kích kháng (Ph¿m Văn Kim, 2000; Agrios, 2005) Kích kháng t¿i chổ đã đ°ợc chăng minh

bái Ross vào năm 1961 trên cây thuốc lá chống l¿i bệnh Tobacco mosaic virus (TMV)

(Ross 1961a)

2.4.2.2 Kích kháng l°u dÁn (Systemic acquired resistance (SAR) hay Systemic induced resistance (SIR))

Kích kháng l°u dẫn là hiện t°ợng khi cây trồng đ°ợc xử lý kích kháng, hiệu quÁ kích kháng không chỉ xÁy ra t¿i vị trí đ°ợc xử lý bái các tác nhân kích kháng mà còn phát triển đến mô cây cách xa điểm kích thích, hoặc toàn cây, giúp cây trồng có khÁ năng tự vệ và chống l¿i với m¿m bệnh (Ph¿m Văn Kim, 2000; Agrios, 2005) Hiện t°ợng kích kháng l°u dẫn đã đ°ợc chăng minh trên cây thuốc lá cho thÃy khi xử lý kích kháng á nữa lá cāa cây thuốc lá thì nữa lá còn l¿i biểu hiện kháng với TMV hoặc khi xử lý kích

kháng từ lá bên d°ới cho thÃy lá bên trên biểu hiện kích thích tính kháng chống l¿i TMV (Ross 1961b)

2.4.3 Các tác nhân kích kháng

2.4.3.1 Tác nhân kích kháng là hoá chÃt

Tác nhân kích kháng hóa học là những hóa chÃt không là thuốc bÁo vệ thực vật nh°ng có khÁ năng kích kháng chống l¿i các tác nhân gây h¿i Nồng độ chÃt kích kháng hoá học không có tác động trực tiếp lên m¿m bệnh, mà chỉ có tác động kích thích tính kháng bệnh cāa cây (Ph¿m Văn Kim, 2002)

Các nghiên cău kích kháng từ tác nhân kích kháng là chÃt hóa học cho thÃy:

Xử lý axít salicylic ngo¿i sinh có khÁ năng t¿o nên kích kháng trên d°a leo chống

l¿i Zucchini yellow mosaic virus (Umar et al., 2016), trên bí ngô chống l¿i Cucumber

mosaic virus (CMV) (Mayers et al., 2005) Axít salicylic cũng có khÁ năng gây ra kích kháng chống l¿i các loài nÃm đã đ°ợc báo cáo đối với nÃm Erysiphe graminis f sp

hordei (Manadhar et al., 1998), Pyricularia oryzae (Cai & Zheng, 1996)

Xử lý Benzothiadiazole (BTH) cho thÃy t¿o nên kích thích tính kháng trên ớt chống

l¿i Pepper golden mosaic virus (Trejo-Saavedra, 2013), trên cà chua kháng với

Cucumber mosaic virus (Anfoka, 2000), trên thuốc lá t¿o nên tính kháng với Tobacco

mosaic virus (TMV) (Hafez, 2009)

Theo Ishii et al (1999) cho rằng, acibenzolar-S-methyl có hiệu quÁ kích thích tính

kháng trên cây d°a leo chống l¿i bệnh thán th°, bệnh ghẻ, bệnh gỉ sét

Abscisic acid khi đ°ợc xử lý trên lúa mì sẽ t¿o nên kích kháng chống l¿i bệnh gỉ

do Puccinia striiformis f sp tritici gây ra (Aboulila, 2022)

Xử lý với Chlorpromazine HCL trên lúa gây ra kích kháng chống l¿i bệnh đ¿o ôn (Salman, 2022)

Sodium salicylat, axít acetylsalicylic và xử lý các hợp chÃt axít phenolic làm giÁm

bệnh mốc s°¡ng trên cây lúa m¿ch (Walter et al., 1993)

Theo Benhamou et al (1994), khi xử lý h¿t cà chua bằng chitosan thì kích thích

cây cà chua kháng l¿i nÃm gây chùn đọt và bệnh thối rễ

Xử lý h¿t lúa với clorua đồng, clorua sắt phòng trừ tốt đối với bệnh cháy lá lúa á các mùa vÿ khác nhau (Sengupta & Sinha, 1987)

2.4.3.2 Tác nhân kích kháng là sinh hác

Vi khuÁn và nÃm là hai tác nhân sinh học th°ßng đ°ợc sử dÿng trong nghiên cău kích kháng chống l¿i bệnh cây trồng Các vi sinh vật này không có tác động đối kháng với m¿m bệnh (Ph¿m Văn Kim, 2002)

Xử lý nÃm Penicillium simplicissimum GP17-2 và dịch lọc nuôi cÃy từ nÃm cho thÃy t¿o nên kích kháng trên cây thuốc lá làm giÁm chỉ số bệnh do Cucumber mosaic

virus gây ra (Elsharkawya et al., 2012) NÃm Trichoderma harzianum, dòng T-22 khi đ°ợc xử lý trên cà chua sẽ t¿o nên tính kháng trên cà chua chống l¿i Cucumber mosaic

virus (Vitti et al., 2016) Xử lý dịch trích huyền phù nuôi cÃy cāa Streptomyces spp (S

griseorebens và S cavourensis) cho hiệu quÁ kích kháng chống l¿i Cucumber mosaic

virus trên d°a leo (Radwa et al., 2016) Phun lên lá cà chua bằng vi khuÁn Bacillus

amyloliquefaciens dòng TBorg1 cho thÃy cà chua kháng l¿i Tobacco mosaic virus (Abdelkhalek et al., 2022) Xử lý Bacillus amyloliquefaciens dòng MBI600 trên cà chua cũng gây ra kích thích cà chua kháng l¿i Tomato spotted wilt virus và Potato virus Y (Beris et al., 2018)

NÃm Cladosporium macrocarpum có khÁ năng gây kích kháng lúa m¿ch chống l¿i bệnh phÃn trắng (Gregerson & Smedegaad, 1989)

Theo Ebrahim & Schonbeck (1985), nÃm Erysiphe graminis phân lập từ lúa m¿ch, có khÁ năng kích kháng lúa m¿ch chống l¿i nÃm E graminis f sp hordei

Xử lý Bipolaris sorokiriana không độc lên cây lúa, làm giÁm bệnh thối cổ bông lúa (Manandhar et al.,1998)

Xử lý vi khuÁn vùng rễ Pseudomonas sp dòngWCS 417 lên cây hoa cÁm ch°ớng, giúp cây tăng tính kháng chống l¿i bệnh héo rũ (Tuzun & Klopper, 1995)

Xử lý dòng nÃm Fusarium spp dòng không độc cho thÃy t¿o nên kích kháng trên cây chuối chống l¿i bệnh héo (García-Bastidas et al., 2022)

2.4.4 C¢ ch¿ tín hiáu liên quan đ¿n kích kháng 2.4.4.1 Axít salicylic

Axít salicylic (SA) là thành ph¿n trong con đ°ßng truyền tín hiệu t¿o nên kích thích tính kháng l°u dẫn (SAR) trên cây trồng chống l¿i các tác nhân gây bệnh nh° vi

khuÁn, nÃm và vi rút (Ryals et al.,1996; Durner et al., 1997) Con đ°ßng truyền tín hiệu

cāa axít salicylic t¿o nên kích thích tính kháng đã đ°ợc chăng minh trên cà chua chống

l¿i Cucumber mosaic virus (Vitti et al., 2016) và Tomato mosaic virus (Hussein et al.,

2016), trên ớt kháng l¿i Pepper golden mosaic virus (Trejo-Saavedra, 2013), trên thuốc lá kháng với Cucumber mosaic virus (Elsharkawya et al., 2012) và Tobacco mosaic

virus (Jiang et al., 2022; Jiang et al., 2023)

Các nghiên cău trên cây Arabidopsis, thuốc lá, khoai tây cho thÃy axít salicylic đ°ợc tổng hợp từ phenylalanine qua axít cinnamic và axít benzoic, hình thành nên các sÁn phÁm khác nhau (Mauch-Mani & Slusarenko, 1994; Lee et al., 1995; Silverman et

al., 1995; Coquoz et al., 1998) Axít salicylic có vai trò quan trọng phÁn ăng bÁo vệ cây

trồng, đồng thßi là con đ°ßng truyền tín hiệu cāa SAR (Malamy et al., 1990; Yalpani et

al., 1991, Klessig et al., 2018; Kachroo et al., 2022) Sự gia tăng axít salicylic trong

phÁn ăng bÁo vệ cāa cây thì có t°¡ng quan với sự kích thích biểu hiện cāa PR protein và t¿o nên tính kháng cāa cây trồng (Ward et al., 1991) Axít salicylic thì yêu c¿u cho

sự biểu hiện cāa một nhóm protein đ°ợc gọi chung là protein liên quan đến phát sinh

bệnh (pathogenesis-related protein, PR protein) (Murphy et al., 1999; van Loon & van

Strien, 1999) à sự phát triển vết bệnh cāa phÁn ăng siêu nh¿y cÁm đ°ợc gây ra bái vi rút cho thÃy sự sinh tổng hợp cāa axít salicylic xÁy ra rÃt sớm t¿i trong và xung quanh

vết bệnh phát triển, nh°ng sau đó xÁy ra á khắp n¡i cây trồng (Métraux et al,, 1990; Strawn et al., 2007) H¿u hết các sÁn phÁm cāa axít salicylic đ°ợc biển đổi thành một

liên hợp glucose (salicylic acid beta-glucoside (SAG)) tích lũy trong tế bào không bào (Dean & Mills, 2004) Trong các mô biểu hiện kích thích tính kháng l°u dẫn, SAG là biểu tr°ng cho một sự tích lũy để hình thành nên axít salicylic tự do, ho¿t tính sinh học cāa axít salicylic có thể đ°ợc phóng thích để phÁn ăng l¿i với sự nhiễm xa h¡n (Hennig

et al., 1993) Sự tăng măc độ axít salicylic trong cây do xử lý bằng axít salicylic ngo¿i sinh hoặc sự cÁm ăng cāa sinh tổng hợp axít salicylic nội sinh bằng cách xử lý tr°ớc cho cây một m¿m bệnh dòng không độc, sau đó lây nhiễm với Cucumber mosaic virus

sẽ ăc chế hệ thống chuyển động cāa Cucumber mosaic virus (Naylor et al., 1998; Ji & Ding, 2001; Mayers et al., 2005) Xử lý axít salicylic ngo¿i sinh, sẽ t¿o nên kích thích tính kháng chống l¿i Cucumber mosaic virus trên ngô (Mayers et al., 2005), Mungbean

yellow mosaic virus trên cây đậu đen (Vigna mungo) (Kundua et al., 2011; Sahni &

Prasad, 2022), Zucchini yellow mosaic virus trên d°a leo (Umar et al., 2016)

2.4.4.2 Axít jamonic (JA)

Axít jasmonic (JA) và cÃu trúc dẫn xuÃt khác bao gồm methyl jasmonate (MeJA) Có chăc năng nh° là một tín hiệu trong phÁn ăng bÁo vệ cāa cây trồng đối với các vết th°¡ng và sự tÃn công cāa m¿m bệnh (Creelman & Mullet, 1995) Khi xử lý cho cây trồng với JA hoặc MeJA, cho thÃy có sự gia tăng tính kháng cāa cây đối với m¿m bệnh

(Cohen et al., 1993) JA và MeJA có vai trò điều khiển sự biểu hiện cāa một số gen, gen

PR và gen tổng hợp phytoalexin (Wasternack & Parthier, 1997) JA là một tín hiệu trong sự kháng đối với vi khuÁn và nÃm gây bệnh và chống l¿i các dịch h¿i côn trùng (Thaler

et al., 2004) Cùng với kích thích tố thực vật nh° khí ethylene, JA cũng điều khiển một con đ°ßng kích kháng l°u dẫn có thể kích thích bái các vi khuÁn không gây bệnh (kích kháng theo d¿ng: Induced systermic resistance) chā yếu là kháng với nÃm và vi khuÁn

trong cây Arabidopsis thaliana (Ton et al., 2002) Tuy nhiên, đối với Tobacco mosaic

virus (TMV), JA đ°ợc tổng hợp t¿m thßi trong giai sớm nhÃt cāa phÁn ăng siêu nh¿y

cÁm gây ra bái TMV và có thể đóng một vai trò nhỏ trong sự cô lập vi rút (Kenton et

al., 1999; Liu et al., 2005), một nghiên cău g¿n đây cho thÃy JA đóng một vai trò trong

sự cÁm ăng cāa SAR (Truman et al., 2007) Xử lý 4 dòng vi tÁo (Chlorella vulgaris,

Anabaena oryzae, Spirulina platensis, Nostoc linckia và Dunaliella salina) cho thÃy t¿o nên kích thích tính kháng trên cà chua chống l¿i Tomato mosaic virus thông qua con đ°ßng tín hiệu JA (Elsharkawy et al., 2022) Xử lý nÃm Penicillium simplicissimum

GP17-2 và dịch lọc nuôi cÃy từ nÃm cho thÃy t¿o nên kích kháng trên cây thuốc lá làm

giÁm chỉ số bệnh Cucumber mosaic virus và biểu hiện gen liên quan đến con đ°ßng tín hiệu cāa tỉ lệ JA⁄ethylen (Elsharkawya et al., 2012) Xử lý nÃm Trichoderma harzianum,

dòng T-22 gây nên kích kháng trên cà chua chống l¿i Cucumber mosaic virus thông qua

con đ°ßng tín hiệu cāa tỉ lệ JA/ethylen (Vitti et al., 2016)

2.4.4.3 Ethylen

Ethylen là tín hiệu phân tử điều khiển quá trình tăng tr°áng và phát triển cāa cây trồng và các phÁn ăng bÁo vệ do sốc bái tác nhân sinh học hoặc hoá chÃt (Bleecker & Kende, 2000) Ethylen đ°ợc tổng hợp từ methionin thông qua S-adenosyl-L-methionin (AdoMet) và axít 1-aminocyclopropane-1-carboxylic (ACC) (Bleecker & Kende, 2000) Ethylen có vai trò quan trọng trong phÁn ăng bÁo vệ cāa cây trồng Có sự gia tăng ethylen á vết th°¡ng, sự xâm nhiễm cāa m¿m bệnh hoặc khi xử lý chÃt mồi (chÃt kích kháng) trong phÁn ăng bÁo vệ cāa cây trồng chống l¿i m¿m bệnh (Enyedi et al., 1992;

O’Donnell et al., 1996)

Ethylen đ°ợc sinh ra nhiều trong phÁn ăng siêu nh¿y cÁm và là một chÃt kích kháng cāa các gen PR đã đ°ợc biết Tín hiệu ethylen là không thể thiếu cho sự duy trì cāa tính kháng c¡ bÁn đối với nÃm và vi khuÁn (van Loon & van Strien, 1999; Geraats

et al., 2007) Trong phÁn ăng xâm nhiễm TMV trên cây thuốc lá, cho thÃy ethylen t¿o ra các phân tử tín hiệu trong lá bị nhiễm TMV, kích ho¿t sự tích lũy axít salicylic, biểu hiện gen phòng vệ và phát triển kích thích tính kháng l°u dẫn á lá không bị nhiễm bệnh (Verberne, 2003)

2.4.5 C¢ ch¿ phÁn ąng phòng vá căa cây trßng liên quan đ¿n biÃu hián kích kháng

2.4.5.1 PhÁn ąng trÿc ti¿p trong mô bß tÃn công

Khi cây trồng bị m¿m bệnh tÃn công, các phÁn ăng đ¿u tiên bên trong cây xÁy ra nhanh á những n¡i bị xâm nhiễm trong vòng vài phút Các phÁn ăng xÁy ra phÿ thuộc vào những sự thay đổi cāa một số enzym và các phÁn ăng hoá học Các phÁn ăng này bao gồm sự sinh tổng hợp khối l°ợng lớn cāa nhóm oxy ho¿t động bao gồm H2O2, O2- đ°ợc gọi là sự bộc phát oxi hoá và sự cÁm ăng chết tế bào đ°ợc ch°¡ng trình hoá đ°ợc gọi là phÁn ăng siêu nh¿y cÁm Các vai trò đ¿u tiên cāa hiện t°ợng này, ho¿t động nh° rào cÁn đ¿u tiên, làm chậm l¿i sự lan ra cāa m¿m bệnh và sự khái đ¿u c¡ chế tín hiệu, dẫn đến có nhiều sự thay đổi biến d°ỡng cāa cây bị xâm nhiễm (Talarczyk & Hennig, 2001)

2.4.5.2 PhÁn ąng t¿i chá thay đái sÿ bi¿n d°ỡng và dÁn đ¿n cÁm ąng căa gen tÿ vá

Khi cây trồng bị m¿m bênh tÃn công, cây sẽ tự biến đổi về biến d°ỡng trong mô bị xâm nhiễm Con đ°ßng biến d°ỡng thă cÃp phenylpropanoic đ°ợc thay đổi, t¿o nên sự tích tÿ cāa hợp chÃt phenol Các hợp chÃt phenol có thể có hiệu quÁ tiêu diệt m¿m bệnh trực tiếp, hoặc có thể tích tÿ để t¿o ra một rào cÁn vật lý (lignin) chống l¿i sự lây

lan cāa m¿m bệnh hoặc có thể tham gia trong một số phÁn ăng tự vệ cāa cây nh° là các hợp chÃt tín hiệu (axít salicylic, axít benzoic) Một số các gen liên quan đến sự phát sinh bệnh đ°ợc kích ho¿t, các vách tế bào đ°ợc tăng c°ßng về cÃu trúc bằng các liên kết oxi hoá cāa hydroxyprolin và glycoprotein giàu prolin, để t¿o thành một m¿ng polysaccharid và sự tổng hợp thành ph¿n mới, các protein liên quan đến sự tự vệ khác đ°ợc tổng hợp, nh° các protein ăc chế polygalacturonase (polygalacturonase-inhibiting proteins: PGIPs), chÃt này thì ăc chế polygalacturonase sinh ra bái một số nÃm bệnh Các hợp chÃt truyền tín hiệu khác nh° axít jasmonic và ethylen đ°ợc tổng và con đ°ßng tín hiệu t°¡ng ăng có thể đ°ợc kích ho¿t (Talarczyk & Hennig, 2001)

2.4.5.3 Ti¿n trình phòng ngÿ ban đÅu-sÿ phát hián và phÁn ąng tąc thåi

Các lo¿i cây trồng kháng với m¿m bệnh thì có khÁ năng phát hiện m¿m bệnh ngay sau khi có sự xâm nhiễm, các phÁn ăng tự vệ đ¿u tiên xÁy ra rÃt nhanh trong vòng vài phút, dẫn đến thay đổi về mặt sinh lý và hình thái bên trong các tế bào bị nhiễm và chung quanh các tế bào đó Thông th°ßng, đó là một ph¿n cāa phÁn ăng siêu nh¿y cÁm, dẫn đến sự chết tế bào đ°ợc ch°¡ng trình hoá, giúp giới h¿n sự tÃn công cāa m¿m bệnh vào điểm xâm nhiễm PhÁn ăng siêu nh¿y cÁm xÁy ra tr°ớc, do có sự tổng hợp m¿nh cāa các d¿ng oxi ho¿t động (active oxygen species: AOS), sự thay đổi trong cực cāa màng tế bào và tính thÁm thÃu cāa ion, sự tăng c°ßng vách tế bào qua các sÁn phÁm trung gian cāa AOS và sự phospho hoá Các hiện t°ợng này góp ph¿n giới h¿n m¿m bệnh lan tràn trong mô bị nhiễm (Talarczyk & Hennig, 2001)

2.4.5.4 Sÿ bác phát oxi hoá (oxidative burst)

Sự bộc phát oxi hoá là hiện t°ợng ho¿t động bộc phát các chÃt oxi hóa trong tế

bào, quá trình này liên quan đến việc sinh ra các gốc oxi hóa ho¿t động (active oxygen species: AOS) bao gồm H2O2, O2- và OH-, xÁy ra trong quá trình biến d°ỡng bình th°ßng cāa cây trồng, hoặc có thể tích tÿ do sốc cāa môi tr°ßng, do chÃt hoá học và sự tÃn công

cāa m¿m bệnh (Anastasia et al., 1999), hoặc do các hiện t°ợng t°¡ng tác giữa m¿m bệnh

và ký chā (Levine, 1994; Lamb & Dixon, 1997; Wojtaszek, 1997) Các sÁn phÁm cāa

hiện t°ợng này bao gồm H2O2, O2- và OH-là chÃt độc nguy hiểm đến các tế bào cāa cây trồng, hoặc có thể có lợi trong sự hình thành lignin cāa vách tế bào (Lewis & Yamamoto,

1990; Foyer et al., 1994) hoặc giúp phÁn ăng bÁo vệ t¿i chổ (Levine, 1994; Lamb &

Dixon, 1997; Wojtaszek, 1997)

AOS xÁy ra rÃt sớm sau khi có m¿m bệnh xâm nhiễm (Rusterucci et al., 1996; Chamnongpon et al., 1998), góp ph¿n chống l¿i m¿m bệnh, trong đó H2O2 gây ra phÁn ăng siêu nh¿y cÁm, làm ho¿i tử tế bào t¿i vị trí xâm nhiễm, ngăn cÁn sự phát triển cāa m¿m bệnh (Mehdy, 1994) và có vai trò quan trọng cāa tín hiệu trong kích kháng (Lamb & Dixon, 1997) Trong một số kiểu t°¡ng tác giữa m¿m bệnh và ký chā, có hai giai đo¿n cāa sự bộc phát oxi hoá đ°ợc quan sát Giai đo¿n tr°ớc tiên khoÁng vài giß đ¿u sau khi xử lý chÃt mồi (elicitor) và giai đo¿n thă hai bắt đ¿u khoÁng 4 giß sau khi xử lý chÃt mồi và tiếp tÿc cho đến vài giß (Lamb & Dixon, 1997) Trong dịch huyền phù nuôi

cÃy, có 2 đỉnh sinh ra AOS có thể đ°ợc quan sát Đỉnh 1 xuÃt hiện trong vòng 30 phút sau khi m¿m bệnh tÃn công, đỉnh 2 xuÃt hiện 1,5- 6 giß sau khi bắt đ¿u có chÃt mồi Trong một số tr°ßng hợp t°¡ng tác t°¡ng hợp cũng có khÁ năng kích thích sinh ra AOS, nh°ng chỉ có đỉnh 1 đ°ợc quan sát H2O2d°ßng nh° là một hợp chÃt bền vững cāa AOS sinh ra trong suốt quá trình bộc phát oxi hoá (Talarczyk & Hennig, 2001)

Các nghiên cău về nguồn hình thành AOS trong quá trình t°¡ng tác cāa cây trồng và m¿m bệnh, cho thÃy AOS đ°ợc hình thành từ hợp chÃt NADPH oxidase trong màng tế bào chÃt và từ sự phát sinh cāa H2O2 từ peroxidase vách tế bào (Grant & Loake, 2000) SÁn phÁm cāa AOS trong quá trính bÁo vệ cây trồng đối với m¿m bệnh thì đ°ợc kết

hợp với phÁn ăng siêu nh¿y cÁm (Alvarez et al., 1998) Trong phÁn ăng bÁo vệ cāa cây

trồng cho thÃy AOS có một số vai trò sau:

- Tác động độc trực tiếp trên vi sinh vật (Lamb & Dixon, 1997; Levine et al, 1994) - Thúc đÁy các liên kết chéo oxi hoá cāa glycoprotein giàu prolin và hydrocyproline vách tế bào, giúp chống l¿i enzym phân huỷ vách tế bào do nÃm tiết

(Bradley et al., 1992)

- Làm tăng tốc độ trùng hợp hình thành lignin trong vách tế bào, để t¿o nên một rào cÁn vật lý chống l¿i sự lan tràn cāa một số m¿m bệnh (Lamb & Dixon, 1997)

- Kích thích tổng hợp phytoalexin (Devin & Gustine, 1992)

- Kích thích các gen có liên quan đến sự bÁo vệ (Baker et al., 1997; Lamb & Dixon,

1997; Levine et al., 1994)

Kích thích tính kháng trên cây trồng chống l¿i vi rút cho thÃy xử lý hợp chÃt DL--aminobutyric acid gây ra kích kháng trên cây thuốc lá chống l¿i bệnh khÁm TMV có liên quan đến sự chế tế bào trong phÁn ăng siêu nh¿y cÁm, tích lũy nồng độ cāa H2O2

và O2- trong cây đ°ợc kích kháng (Siegrist et al., 2000) Xử lý kích kháng với hợp chÃt Benzothiadiazole (BTH) cho thÃy tích lũy nồng độ H2O2 và O2- sớm sau khi xử lý tÃn công m¿m bệnh, kết quÁ t¿o nên ăc chế sự nhân lên cāa TMV (Hafez, 2009) Xử lý kích

kháng với axít salicylic trên cây đậu đen (Vigna mungo) t¿o nên kích kháng chống l¿i với Mungbean yellow mosaic India virus có liên quan đến tăng nồng độ H2O2 (Kundua

et al., 2011) Nồng độ H2O2 gia tăng trong cây thuốc lá biểu hiện kích thích tính kháng chống l¿i TMV cũng đ°ợc chăng minh khi xử lý với Burdock fructooligosaccharide là

một oligomer fructosan đ°ợc trích từ rễ cây ng°u bàng (Arctium lappa) (Wang et al.,

2009); Citral đ°ợc chiết xuÃt từ cây màng tang (Litsea cubeba) (Jiang et al., 2022) và

Linalool đ°ợc chiết xuÃt từ cây Long nÁo (Cinnamomum camphora) (Jiang et al., 2023)

2.4.5.5 PhÁn ąng siêu nh¿y cÁm

PhÁn ăng siêu nh¿y cÁm (hypersensitive response: HR) là phÁn ăng kích thích tế bào chết t¿i vị trí xâm nhiễm cāa m¿m bệnh, nhằm giới h¿n sự phát triển cāa m¿m bệnh

và giúp cây trồng chống l¿i với tác nhân gây bệnh (Martinez et al., 2000; Talarczyk &

Hennig, 2001; Agrios, 2005) PhÁn ăng siêu nh¿y cÁm t¿o ra khÁ năng kháng bệnh để