Tuyßn chßn chÃt kích kháng có khÁ nng kích kháng trên cây lúa chßng l¿i bßnh vàng lùn và lùn xo¿n lá bao gßm: 1 B°ßc ¿u tuyßn chßn chÃt kích kháng có khÁ nng kích kháng trên cây lúa chß
Trang 1Bà GIÁO DC VÀ ÀO T¾O TR¯äNG ¾I HàC CÄN TH¡
MÃ Sà: 62 62 01 12
NM 2023
Trang 2MÃ Sà: 62 62 01 12
NG¯äI H¯âNG DÀN PGS.TS PH¾M VN KIM
NM 2023
Trang 3LäI CÀM ¡N
Thành kính bi¿t ¡n sâu s¿c ¿n PGS.TS Ph¿m Vn Kim ã t¿n tình h°ßng d¿n, chia s¿ ki¿n thc quý báu và giúp ÿ tôi trong sußt thßi gian thÿc hißn nghiên cu và hoàn thành lu¿n án tßt nghißp này
Chân thành cÁm ¡n PGS.TS Tr¿n VÜ Ph¿n, PGS.TS Nguyßn Thß Thu Nga, quý th¿y cô Khoa BÁo vß thÿc v¿t, Tr°ßng Nông nghißp ã truyßn ¿t ki¿n thc, giúp ÿ,
ßng viên chia s¿, cÜng nh° t¿o ißu kißn thu¿n lÿi ß tôi hoàn thành lu¿n án
Xin cÁm ¡n các b¿n hßc viên cao hßc và sinh viên ã hß trÿ, cßng tác cùng tôi trong quá trình thÿc hißn lu¿n án
Xin gái lßi cÁm ¡n sâu s¿c ¿n gia ình, ng°ßi thân, b¿n bè và ßng nghißp luôn
ßng viên, giúp ÿ, t¿o ißu kißn tßt ß tôi hoàn thành lu¿n án này
Chân thành cÁm ¡n và trân trßng kính chào./
C¿n Th¡, ngày tháng nm 2023 Ng°ßi thÿc hißn
Ngô Thành Trí
Trang 4lý các bßnh này
Tuyßn chßn chÃt kích kháng có khÁ nng kích kháng trên cây lúa chßng l¿i bßnh
vàng lùn và lùn xo¿n lá bao gßm: (1) B°ßc ¿u tuyßn chßn chÃt kích kháng có khÁ nng
kích kháng trên cây lúa chßng l¿i bßnh vàng lùn và lùn xo¿n lá Thí nghißm °ÿc bß trí theo thß thc hoàn toàn ng¿u nhiên vßi 5 l¿p l¿i, 1 cây lúa/l¿p l¿i Xÿ lý kích kháng b¿ng bißn pháp ngâm h¿t trong 24 giß, k¿t hÿp phun qua lá vào lúc 10, 20, 30 và 40 ngày sau khi gieo (NSKG) K¿t quÁ cho thÃy trong sß chÃt kích kháng thÿ nghißm, clorua ßng (0,05 mM) và axít oxalic (0,5 mM) °ÿc xác ßnh là hißu quÁ nhÃt trong vißc làm giÁm
bßnh vàng lùn và lùn xo¿n lá (2) ánh giá hißu quÁ kích kháng ca chÃt kích kháng có
trißn vßng chßng l¿i bßnh vàng lùn và lùn xo¿n lá trên cây lúa Thí nghißm °ÿc bß trí
hoàn toàn ng¿u nhiên vßi 5 l¿p l¿i, 6 cây lúa/l¿p l¿i Nßng ß Rice grassy stunt virus (RGSV) và Rice ragged stunt virus (RRSV) trong cây lúa °ÿc xác ßnh b¿ng phân tích
ELISA gián ti¿p K¿t quÁ cho thÃy clorua ßng (0,05 mM) và axít oxalic (0,5 mM) là chÃt kích kháng th¿t sÿ hißu quÁ t¿o nên kích kháng trên trên cây lúa chßng l¿i bßnh vàng lùn và lùn xo¿n lá Hißu quÁ giÁm bßnh á cây lúa °ÿc xÿ lý b¿ng clorua ßng (0,05 mM)
và axít oxalic (0,5 mM) l¿n l°ÿt là 62,4% và 65,6% (ßi vßi bßnh vàng lùn) ho¿c 68,8%
và 71,5 % (ßi vßi bßnh lùn xo¿n lá) t¿i 45 ngày sau khi truyßn bßnh K¿t quÁ ELISA cho thÃy nßng ß RGSV ho¿c RRSV giÁm có ý ngh¿a trong cây lúa °ÿc xÿ lý vßi clorua
ßng (0,05 mM) ho¿c axít oxalic (0,5 mM) so vßi ßi chng nhißm bßnh Ngoài ra, tß lß chßi hÿu hißu, tß bông trß thoát, chißu dài bông lúa, tß lß h¿t ch¿c và trßng l°ÿng h¿t ch¿c
á cây lúa °ÿc xÿ lý vßi clorua ßng (0,05 mM) ho¿c axít oxalic (0,5 mM) cao h¡n có ý
ngh¿a so vßi ßi chng nhißm bßnh (3) Xác ßnh nßng ß hißu quÁ ca chÃt kích kháng
có trißn vßng có khÁ nng kích kháng trên cây lúa chßng l¿i bßnh vàng lùn và lùn xo¿n
lá Thí nghißm °ÿc bß trí theo thß thc hoàn toàn ng¿u nhiên vßi 5 l¿p l¿i K¿t quÁ cho thÃy clorua ßng (0,05) và axít oxalic (0,5 mM) là chÃt kích kháng hißu quÁ có khÁ nng t¿o nên kích kháng trên cây lúa chßng l¿i bßnh vàng lùn và lùn xo¿n lá Do ó, clorua
ßng (0,05 mM) và axít oxalic (0,5 mM) c¿n °ÿc chßn ß cung cÃp ngußn chÃt kích kháng tßt cho vißc quÁn lý bßnh vàng lùn và lùn xo¿n lá lúa
KhÁo sát c¡ ch¿ liên quan ¿n khÁ nng kích kháng trên cây lúa chßng l¿i bßnh vàng
lùn và lùn xo¿n lá Thí nghißm °ÿc bß trí theo thß thc hoàn toàn ng¿u nhiên vßi 5 l¿p
l¿i K¿t quÁ cho thÃy sau khi truyßn bßnh vàng lùn ho¿c bßnh lùn xo¿n lá, nßng ß H2O2,
O2- và ho¿t tính ca các enzym catalase, peroxidase, phenylalanine ammonia-lyase,
Trang 5protease và ribonuclease tng lên trong cây lúa °ÿc xÿ lý vßi clorua ßng (0,05 mM) và axít oxalic (0,5 mM) và cao h¡n có ý ngh¿a so vßi cây lúa ßi chng nhißm bßnh và ßi chng khße Sÿ gia tng nßng ß H2O2, O2- và ho¿t tính ca các enzym trong cây lúa °ÿc
xÿ lý kích kháng, có thß ngn cÁn RGSV và RRSV tái sinh trong mô lúa, làm giÁm nßng
ß RGSV và RRSV K¿t quÁ này chng tß r¿ng clorua ßng (0,05 mM) và axít oxalic (0,5 mM) ã kích thích cây lúa ho¿t hóa c¡ ch¿ phÁn ng tÿ vß chßng l¿i bßnh vàng lùn và lùn xo¿n lá
Xác ßnh bißn pháp xÿ lý kích kháng ß quÁn lý bßnh vàng lùn và bßnh lùn xo¿n
lá Thí nghißm °ÿc bß trí theo thß thc hoàn toàn ng¿u nhiên, 5 l¿n l¿p l¿i K¿t quÁ cho thÃy bißn pháp ngâm h¿t k¿t hÿp vßi phun qua lá 10 NSKG vßi chÃt kích kháng clorua
ßng (0,05 mM) ho¿c axít oxalic (0,5 mM) s¿ t¿o nên kích kháng trên cây lúa chßng l¿i bßnh vàng lùn và lùn xo¿n lá
ánh giá Ánh h°áng ca chÃt kích kháng ¿n h¿t gißng và sÿ sinh tr°áng ca cây lúa khße K¿t quÁ cho thÃy clorua ßng (0,05 mM) và axít oxalic (0,5 mM) khi °ÿc xÿ
lý b¿ng cách ngâm h¿t lúa trong 24 giß, không gây h¿i ¿n sÿ nÁy m¿m ca h¿t lúa, chißu dài rß m¿m và dißp tiêu ca h¿t Hai chÃt kích kháng này không gây h¿i ¿n chißu cao, sß chßi, tß lß hÿu hißu, tß lß bông trß thoát, chißu dài bông, tß lß h¿t ch¿c và trßng l°ÿng h¿t ch¿c ca cây lúa khße Các k¿t quÁ ¿t °ÿc ß nghß r¿ng, clorua ßng (0,05 mM) và axít oxalic (0,5 mM) là chÃt kích kháng có hißu quÁ kích kháng trên cây lúa
chßng l¿i bßnh vàng lùn và bßnh lùn xo¿n lá Do ó, quÁn lý bßnh vàng lùn và bßnh lùn
xo¿n lá, nên sÿ dÿng chÃt kích kháng clorua ßng (0,05 mM) ho¿c axít oxalic (0,5 mM) b¿ng bißn pháp ngâm h¿t trong 24 giß k¿t hÿp vßi phun lên lá lúc 10 NSKG
T khóa: kích kháng, chÃt kích kháng, bßnh vàng lùn, bßnh lùn xo¿n lá, Rice
grassy stunt virus, Rice ragged stunt virus, cây lúa
Trang 6ABSTRACT
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
Trang 7experiment 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
Trang 8LäI CAM OAN
Tôi tên Ngô Thành Trí, là nghiên cu sinh ngành BÁo vß thÿc v¿t, Khóa 2016 Tôi xin cam oan lu¿n án này là công trình nghiên cu khoa hßc thÿc sÿ ca bÁn thân tôi
°ÿc sÿ h°ßng d¿n ca PGS.TS Ph¿m Vn Kim
Các thông tin °ÿc sÿ dÿng tham khÁo trong ß tài lu¿n án °ÿc thu th¿p tÿ các ngußn áng tin c¿y, ã °ÿc kißm chng, °ÿc công bß rßng rãi và °ÿc tôi trích d¿n ngußn gßc rõ ràng á ph¿n Danh mÿc Tài lißu tham khÁo
Các k¿t quÁ nghiên cu °ÿc trình bày trong lu¿n án này là do chính tôi thÿc hißn mßt cách nghiêm túc, trung thÿc và không trùng l¿p vßi các ß tài khác ã °ÿc công
Trang 9MC LC
Lßi cÁm ¡n i
Tóm t¿t ii
Abstract iv
Lßi cam oan vi
Mÿc lÿc vii
Danh sách bÁng xi
Danh sách hình xiii
Danh mÿc tÿ vi¿t t¿t xvii
Ch°¢ng 1: Giãi thiáu 1
1.1 Lý do chßn ß tài 1
1.2 Mÿc tiêu nghiên cu 3
1.3 Nßi dung nghiên cu ca lu¿n án 3
1.4 ßi t°ÿng và ph¿m vi nghiên cu ca lu¿n án 3
1.5 Ý ngh¿a khoa hßc và thÿc tißn 3
1.6 Tính mßi ca lu¿n án 4
Ch°¢ng 2: Táng quan tài liáu 5
2.1 Bßnh vàng lùn 5
2.1.1 Tác nhân gây bßnh 5
2.1.2 Ngußn gßc và sÿ phân bß 5
2.1.3 ¿c tính vi rút ca bßnh vàng lùn 6
2.1.4 Phß ký ch và trißu chng bßnh vàng lùn 6
2.1.5 Sÿ lan truyßn ca bßnh vàng lùn 7
2.2 Bßnh lùn xo¿n lá 8
2.2.1 Tác nhân gây bßnh lùn xo¿n lá 8
2.2.2 Sÿ xuÃt hißn và phân bß ca bßnh lùn xo¿n lá 8
2.2.3 ¿c tính ca vi rút lùn xo¿n lá 8
2.2.4 Phß ký ch và trißu chng ca bßnh lùn xo¿n lá 9
2.2.5 Sÿ lan truyßn ca bßnh lùn xo¿n lá 10
2.3 Sÿ kháng bßnh ßi vßi vi rút 10
Trang 102.3.1 Các hình thc kháng bßnh 10
2.3.2 Các hißn t°ÿng kháng ßi vßi vi rút 12
2.4 Sÿ kích thích tính kháng bßnh ca cây trßng 14
2.4.1 Khái nißm 14
2.4.2 Các hình thc bißu hißn ca kích kháng 14
2.4.3 Các tác nhân kích kháng 15
2.4.4 C¡ ch¿ tín hißu liên quan ¿n kích kháng 16
2.4.5 C¡ ch¿ phÁn ng phòng vß ca cây trßng liên quan ¿n bißu hißn kích kháng 18
2.4.6 C¡ ch¿ liên quan ¿n kích kháng ßi vßi vi rút cây trßng 22
2.5 Mßt sß k¿t quÁ nghiên cu kích kháng trên cây trßng ßi vßi bßnh do vi rút gây ra 25
2.5.1 Tác nhân kích kháng là hóa chÃt 25
2.5.2 Tác nhân kích kháng là vi khuÁn 26
2.5.3 Tác nhân kích kháng là m¿m bßnh y¿u và dßch trích thÿc v¿t 27
2.6 ¿c tính ca các hoá chÃt sÿ dÿng trong thí nghißm 29
2.6.1 Axít oxalic 29
2.6.2 Clorua ßng 29
2.6.3 KH2PO4 29
2.6.4 K2HPO4 30
2.6.5 Chitosan 30
2.6.6 Bion 30
2.6.7 Vitamin B1 30
2.6.8 Vitamin B2 31
2.6.9 Axít salicylic 31
2.6.10 Axít cinnamic 31
Ch°¢ng 3: Ph°¢ng pháp nghiên cu 32
3.1 Tuyßn chßn chÃt kích kháng có khÁ nng kích kháng trên cây lúa chßng l¿i bßnh vàng lùn và lùn xo¿n lá 32
3.1.1 B°ßc ¿u tuyßn chßn chÃt kích kháng có khÁ nng kích kháng trên cây lúa chßng l¿i bßnh vàng lùn và lùn xo¿n lá 32
Trang 113.1.2 ánh giá hißu quÁ kích kháng ca chÃt kích kháng có trißn vßng chßng l¿i bßnh vàng lùn và lùn xo¿n lá trên cây lúa 37 3.1.3 Xác ßnh nßng ß hißu quÁ ca chÃt kích kháng trißn vßng có khÁ nng kích kháng trên cây lúa chßng l¿i bßnh vàng lùn và lùn xo¿n lá 40 3.2 KhÁo sát c¡ ch¿ liên quan ¿n khÁ nng kích kháng trên cây lúa chßng l¿i bßnh vàng lùn và lùn xo¿n lá 42 3.2.1 KhÁo sát c¡ ch¿ kích kháng trên cây lúa chßng l¿i bßnh vàng lùn 42 3.2.2 KhÁo sát c¡ ch¿ kích kháng trên cây lúa chßng l¿i bßnh lùn xo¿n lá 47 3.3 Xác ßnh bißn pháp xÿ lý kích kháng ß quÁn lý bßnh vàng lùn và lùn
xo¿n lá 49 3.3.1 Xác ßnh bißn pháp xÿ lý kích kháng ß quÁn lý bßnh vàng lùn 49 3.3.2 Xác ßnh bißn pháp xÿ lý kích kháng quÁ ß quÁn lý bßnh lùn xo¿n lá& 50 3.4 ánh giá Ánh h°áng ca chÃt kích kháng lên h¿t gißng và sÿ sinh tr°áng ca cây lúa khße 52 3.4.1 Ành h°áng ca các chÃt kích kháng có trißn vßng lên sÿ nÁy m¿m và phát trißn ca h¿t lúa 52 3.4.2 Ành h°áng ca chÃt kích kháng lên sÿ sinh tr°áng và thành ph¿n nng suÃt ca cây lúa khße 53
Ch°¢ng 4: K¿t quÁ và thÁo luÃn 55
4.1 Tuyßn chßn chÃt kích kháng có khÁ nng kích kháng trên cây lúa chßng l¿i bßnh vàng lùn và lùn xo¿n lá 55 4.1.1 B°ßc ¿u tuyßn chßn chÃt kích kháng có khÁ nng kích kháng trên cây
lúa chßng l¿i bßnh vàng lùn và lùn xo¿n lá 55 4.1.2 ánh giá hißu quÁ kích kháng ca chÃt kích kháng có trißn vßng chßng l¿i bßnh vàng lùn và lùn xo¿n lá trên cây lúa 61 4.1.3 Xác ßnh nßng ß hißu quÁ ca chÃt kích kháng trißn vßng có khÁ nng
kích kháng trên cây lúa chßng l¿i bßnh vàng lùn và bßnh lùn xo¿n lá 69 4.2 KhÁo sát c¡ ch¿ liên quan ¿n khÁ nng kích kháng trên cây lúa chßng l¿i bßnh vàng lùn và lùn xo¿n lá 76 4.2.1 KhÁo sát c¡ ch¿ kích kháng trên cây lúa chßng l¿i bßnh vàng lùn&&& 76 4.2.2 KhÁo sát c¡ ch¿ kích kháng trên cây lúa chßng l¿i bßnh lùn xo¿n lá&&& 90 4.3 Xác ßnh bißn pháp xÿ lý chÃt kích kháng ß quÁn lý bßnh vàng lùn và lùn xo¿n lá 104
Trang 124.3.1 Xác ßnh bißn pháp xÿ lý chÃt kích kháng có hißu quÁ ß quÁn lý bßnh vàng lùn&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 104
4.3.2 Xác ßnh bißn pháp xÿ lý chÃt kích kháng ß quÁn lý bßnh lùn xo¿n lá 112
4.4 ánh giá Ánh h°áng ca chÃt kích kháng có trißn vßng chßng l¿i bßnh vàng lùn, lùn xo¿n lá lên h¿t gißng và sÿ sinh tr°áng ca cây lúa 121
4.4.1 Ành h°áng ca các chÃt kích kháng có trißn vßng chßng l¿i bßnh vàng lùn, lùn xo¿n lá lên sÿ nÁy m¿m và phát trißn ca h¿t lúa 121
4.4.2 Ành h°áng ca chÃt kích kháng có trißn vßng chßng l¿i bßnh vàng lùn, lùn xo¿n lá ¿n sÿ sinh tr°áng và thành ph¿n nng suÃt ca cây lúa khße 124
Ch°¢ng 5: K¿t luÃn và Á xuÃt 134
5.1 K¿t lu¿n 134
5.2 ß xuÃt 134
Tài lißu tham khÁo 135
Trang 13DANH SÁCH BÀNG
BÁng 4.1: Tß lß chßi lúa bß bßnh vàng lùn khi xÿ lý b¿ng các chÃt kích kháng 56 BÁng 4.2: Hißu quÁ giÁm bßnh vàng lùn khi xÿ lý b¿ng các chÃt kích kháng 56 BÁng 4.3: Tß lß chßi hÿu hißu, tß lß bông trß thoát, chißu dài bông lúa, tß lß h¿t ch¿c và trßng l°ÿng h¿t ch¿c khi xÿ lý b¿ng các chÃt kích kháng 57 BÁng 4.4: Tß lß chßi lúa bß bßnh lùn xo¿n lá khi xÿ lý b¿ng các chÃt kích kháng& 58 BÁng 4.5: Hißu quÁ giÁm bßnh lùn xo¿n lá lúa khi xÿ lý b¿ng các chÃt kích kháng 59 BÁng 4.6: Tß lß chßi hÿu hißu, tß lß bông trß thoát, chißu dài bông, tß lß h¿t ch¿c
và trßng l°ÿng h¿t ch¿c khi xÿ lý b¿ng các chÃt kích kháng 60 BÁng 4.7: Tß lß chßi lúa bß bßnh vàng lùn khi xÿ lý vßi clorua ßng và axít oxalic 61 BÁng 4.8: Hißu quÁ giÁm bßnh vàng lùn khi xÿ lý vßi clorua ßng và axít oxalic 62 BÁng 4.9: Nßng ß RGSV trong cây lúa khi xÿ lý vßi clorua ßng và axít oxalic 62 BÁng 4.10: Tß lß chßi hÿu hißu, tß lß bông trß thoát, chißu dài bông lúa, tß lß h¿t ch¿c và trßng l°ÿng h¿t ch¿c khi xÿ lý vßi clorua ßng và axít oxalic 64 BÁng 4.11: Tß lß chßi lúa bß bßnh lùn xo¿n lá khi xÿ lý vßi clorua ßng và axít oxalic 65 BÁng 4.12: Hißu quÁ giÁm bßnh lùn xo¿n lá khi xÿ lý vßi clorua ßng và axít oxalic 65 BÁng 4.13: Nßng ß RRSV trong cây lúa khi xÿ lý vßi clorua ßng và axít oxalic 66 BÁng 4.14: Tß lß chßi hÿu hißu, tß lß bông trß thoát, chißu dài bông lúa, tß lß h¿t ch¿c và trßng l°ÿng h¿t ch¿c khi xÿ lý vßi clorua ßng và axít oxalic 67 BÁng 4.15: Tß lß chßi lúa bß bßnh vàng lùn khi xÿ lý vßi clorua ßng và axít oxalic á các nßng ß khác nhau 69 BÁng 4.16: Hißu quÁ giÁm bßnh vàng lùn khi xÿ lý khi xÿ lý vßi clorua ßng và axít oxalic á các nßng ß khác nhau&&&&&&&&&&&&&&&&& 70 BÁng 4.17: Tß lß chßi hÿu hißu, tß lß bông trß thoát, chißu dài bông, tß lß h¿t ch¿c
và trßng l°ÿng h¿t ch¿c khi xÿ lý vßi clorua ßng và axít oxalic á các nßng ß khác nhau 71 BÁng 4.18: Tß lß chßi bßnh lùn xo¿n lá khi xÿ lý vßi clorua ßng và axít oxalic
á các nßng ß khác nhau 73 BÁng 4.19: Hißu quÁ giÁm bßnh lùn xo¿n lá khi xÿ lý vßi clorua ßng và axít oxalic á các nßng ß khác nhau 73
Trang 14BÁng 4.20: Tß lß chßi hÿu hißu, tß lß bông trß thoát, chißu dài bông, tß lß h¿t ch¿c
và trßng l°ÿng h¿t ch¿c khi xÿ lý vßi clorua ßng và axít oxalic á các nßng ß khác nhau 75 BÁng 4.21: Ành h°áng ca bißn pháp xÿ lý kích kháng vßi clorua ßng và axít
oxalic ¿n tß lß chßi lúa bß bßnh vàng lùn 106 BÁng 4.22: Ành h°áng ca bißn pháp xÿ lý kích kháng vßi clorua ßng và axít oxalic ¿n hißu quÁ giÁm bßnh vàng lùn 107 BÁng 4.23: Ành h°áng ca bißn pháp kích kháng vßi clorua ßng và axít oxalic
¿n tß lß chßi hÿu hißu, tß lß bông trß thoát, chißu dài bông, tß lß h¿t ch¿c và trßng l°ÿng h¿t ch¿c 111 BÁng 4.24: Ành h°áng ca bißn pháp xÿ lý kích kháng vßi clorua ßng và axít oxalic ¿n tß lß chßi lúa bß bßnh lùn xo¿n lá&& 113 BÁng 4.25: Ành h°áng ca bißn pháp xÿ lý kích kháng vßi clorua ßng và axít
oxalic ¿n hißu quÁ giÁm bßnh lùn xo¿n lá&&&&& 115 BÁng 4.26: Ành h°áng ca bißn pháp xÿ lý kích kháng vßi clorua ßng và axít oxalic ¿n tß lß chßi hÿu hißu, tß lß bông trß thoát, chißu dài bông lúa, tß lß h¿t ch¿c và trßng l°ÿng h¿t 120 BÁng 4.27: Tß lß nÁy m¿m, chißu dài dißp tiêu và chißu dài rß m¿m ca h¿t lúa khi xÿ lý vßi chÃt kích kháng clorua ßng (0,05 mM) và axít oxalic (0,5 mM)& 121 BÁng 4.28: Sß chßi cây lúa khße khi xÿ lý vßi chÃt kích kháng clorua ßng (0,05 mM) và axít oxalic (0,5 mM) 124 BÁng 4.29: Chißu cao cây lúa khßekhi xÿ lý vßi chÃt kích kháng clorua ßng (0,05 mM) và axít oxalic (0,5 mM)&&&&&&&&&&&&&&&&&& 125 BÁng 4.30 Tß lß chßi hÿu hißu, tß lß bông trß thoát, chißu dài bông lúa, tß lß h¿t ch¿c và trßng l°ÿng h¿t ch¿c trên cây lúa khße khi xÿ lý vßi chÃt kích kháng clorua ßng (0,05 mM) và axít oxalic (0,5 mM)&&&&&&&&&&&&& 126
Trang 15DANH SÁCH HÌNH
Hình 2.1: RGSV dòng 2 °ÿc quan sát qua kính hißn vi ißn tÿ nhußm vßi uranyl
acetate Thanh en dài 100 nm (Hibino et al., 1985).&&&& 6
Hình 2.2 RRSV quan sát d°ßi kính hißn vi ißn tÿ (A) và (B):Thß vi rút vßi d¿ng gai B (mÜi tên) Thanh en dài 500 nm (Chen et al., 1997) 9
Hình 3.1: Nhà l°ßi dùng ß thÿc hißn các thí nghißm&&&&&&&&&& 32
Hình 3.2: Nhân nuôi r¿y nâu s¿ch trên rau mác (A) ThÁ r¿y nâu cái mang trng lên rau mác; (B) Nuôi và cho r¿y nâu ¿ trên rau mác; (C) R¿y nâu tußi 1 ná ra trên rau mác 33
Hình 3.3: Ngußn bßnh vàng lùn sau khi nhân nuôi nhân t¿o 34
Hình 3.4: Ngußn lúa bßnh lùn xo¿n lá sau khi nhân nuôi nhân t¿o 37
Hình 3.5: Các ch¿u lúa sau khi truyßn bßnh vàng lùn nhân t¿o 43
Hình 3.6: Thu m¿u phân tích (A) Thu m¿u; (B) M¿u lúa °ÿc làm l¿nh sau khi thu 43
Hình 3.7: Các b°ßc nghißn m¿u (A) Cßi và chày °ÿc làm l¿nh; (B) Cho nit¡ lßng vào m¿u; (C) Nghißn m¿u; (D) Trÿ m¿u sau khi nghißn 44
Hình 3.8: Các ch¿u lúa thí nghißm phân tích nßng ß H2O2, O2- và ho¿t tính ca các enzym ßi vßi bßnh lùn xo¿n 48
Hình 3.9: Các ch¿u lúa sau khi truyßn bßnh lùn xo¿n lá 48
Hình 3.10: Các h¿t lúa °ÿc x¿p ßu trong ¿a petri và em h¿t 53
Hình 4.1: Sÿ bißu hißn bßnh vàng lùn á các nghißm thc xÿ lý kích kháng và ßi chng A) Clorua ßng (0,05 mM), B) Axít oxalic (0,5 mM), C) ßi chng nhißm bßnh, D) ßi chng khße 63
Hình 4.2: Sÿ bißu hißn bßnh lùn xo¿n lá á các nghißm thc xÿ lý kích kháng và ßi chng A) Clorua ßng (0,05 mM), B) Axít oxalic (0,5 mM), C) ßi chng nhißm bßnh, D) ßi chng khße 68
Hình 4.3: Sÿ bißu hißn bßnh vàng lùn ca các nghißm thc xÿ lý kích kháng clorua ßng và axít oxalic vßi các nßng ß khác nhau và ßi chng 72
Hình 4.4: Sÿ thay ßi nßng ß H2O2 trong cây lúa sau khi truyßn bßnh vàng lùn (ns: khác bißt không ý ngh¿a) 77
Hình 4.5: Tß lß gia tng nßng ß H2O2 trong cây lúa so vßi ßi chng nhißm sau khi truyßn bßnh vàng lùn 77
Trang 16Hình 4.6: Tß lß gia tng nßng ß H2O2 trong cây lúa so vßi ßi chng khße sau khi truyßn bßnh vàng lùn 77 Hình 4.7: Sÿ thay ßi nßng ß O2- trong cây lúa sau khi truyßn bßnh vàng lùn (ns: khác bißt không ý ngh¿a) 78 Hình 4.8: Tß lß gia tng nßng ß O2- trong cây lúa so vßi ßi chng nhißm sau khi truyßn bßnh vàng lùn 79 Hình 4.9: Tß lß gia tng nßng ß O2- trong cây lúa so vßi ßi chng khße sau khi truyßn bßnh vàng lùn 79 Hình 4.10: Sÿ thay ßi ho¿t tính catalase trong cây lúa sau khi truyßn bßnh vàng lùn (ns: khác bißt không ý ngh¿a) 80 Hình 4.11: Tß lß gia tng ho¿t tính catalase trong cây lúa so vßi ßi chng nhißm bßnh sau khi truyßn bßnh vàng lùn 81 Hình 4.12: Tß lß gia tng ho¿t tính catalase trong cây lúa so vßi ßi chng khße sau khi truyßn bßnh vàng lùn 81 Hình 4.13: Sÿ thay ßi ho¿t tính peroxidase trong cây lúa sau khi truyßn bßnh vàng lùn (ns: khác bißt không ý ngh¿a) 82 Hình 4.14: Tß lß gia tng ho¿t tính peroxidae trong cây lúa so vßi ßi chng nhißm bßnh sau khi truyßn bßnh vàng lùn 83 Hình 4.15: Tß lß gia tng ho¿t tính peroxidae trong cây lúa so vßi ßi chng khße sau khi truyßn bßnh vàng lùn 83 Hình 4.16: Sÿ thay ßi ho¿t tính phenylalanine ammonia lyase trong cây lúa sau khi truyßn bßnh vàng lùn (ns: khác bißt không ý ngh¿a) 84 Hình 4.17: Tß lß gia tng ho¿t tính phenylalanine ammonia lyase trong cây lúa so vßi ßi chng nhißm bßnh sau khi truyßn bßnh vàng lùn 85 Hình 4.18: Tß lß gia tng ho¿t tính phenylalanine ammonia lyase trong cây lúa so vßi ßi chng khße sau khi truyßn bßnh vàng lùn 85 Hình 4.19: Sÿ thay ßi ho¿t tính protease trong cây lúa sau khi truyßn bßnh vàng lùn (ns: khác bißt không ý ngh¿a) 86
Hình 4.20: Tß lß gia tng ho¿t tính protease trong cây lúa so vßi ßi nhißm bßnh sau khi truyßn bßnh vàng lùn 87 Hình 4.21: Tß lß gia tng ho¿t tính protease trong cây lúa so vßi ßi chng khße sau khi truyßn bßnh vàng lùn 87 Hình 4.22: Sÿ thay ßi ho¿t tính ribonuclease trong cây lúa sau khi truyßn bßnh vàng lùn (ns: khác bißt không ý ngh¿a) 88
Trang 17Hình 4.23: Tß lß gia tng ho¿t tính ribounclease trong cây lúa so vßi ßi chng nhißm bßnh sau khi truyßn bßnh vàng lùn 89 Hình 4.24: Tß lß gia tng ho¿t tính ribounclease trong cây lúa so vßi ßi chng khße sau khi truyßn bßnh vàng lùn 89 Hình 4.25: Sÿ thay ßi nßng ß H2O2 trong cây lúa sau khi truyßn bßnh lùn xo¿n
lá (ns: khác bißt không ý ngh¿a) 90 Hình 4.26: Tß lß gia tng nßng ß H2O2 trong cây lúa so vßi ßi chng nhißm sau khi truyßn bßnh lùn xo¿n lá 91 Hình 4.27: Tß lß gia tng nßng ß H2O2 trong cây lúa so vßi ßi chng khße sau khi truyßn bßnh lùn xo¿n lá 91 Hình 4.28: Sÿ thay ßi nßng ß O2- trong cây lúa sau khi truyßn bßnh lùn xo¿n lá (ns: khác bißt không ý ngh¿a) 92 Hình 4.29: Tß lß gia tng nßng ß O2- trong cây lúa so vßi ßi chng nhißm sau khi truyßn bßnh lùn xo¿n lá 93 Hình 4.30: Tß lß gia tng nßng ß O2- trong cây lúa so vßi ßi chng khße sau khi truyßn bßnh lùn xo¿n lá 93 Hình 4.31: Sÿ thay ßi ho¿t tính catalase trong cây lúa sau khi truyßn bßnh lùn xo¿n lá (ns: khác bißt không ý ngh¿a) 94 Hình 4.32: Tß lß gia tng ho¿t tính catalase trong cây lúa so vßi ßi chng nhißm bßnh sau khi truyßn bßnh lùn xo¿n lá 95 Hình 4.33: Tß lß gia tng ho¿t tính catalase trong cây lúa so vßi ßi chng khße sau khi truyßn bßnh lùn xo¿n lá 95 Hình 4.34: Sÿ thay ßi ho¿t tính peroxidase trong cây lúa sau khi truyßn bßnh lùn xo¿n lá (ns: khác bißt không ý ngh¿a) 96 Hình 4.35: Tß lß gia tng ho¿t tính peroxidase trong cây lúa so vßi ßi chng nhißm bßnh sau khi truyßn bßnh lùn xo¿n lá 97 Hình 4.36: Tß lß gia tng ho¿t tính peroxidase trong cây lúa so vßi ßi chng khße sau khi truyßn bßnh lùn xo¿n lá 97 Hình 4.37: Sÿ thay ßi ho¿t tính phenylalanine ammonia lyase trong cây lúa sau khi truyßn bßnh lùn xo¿n lá (ns: khác bißt không ý ngh¿a) 98 Hình 4.38: Tß lß gia tng ho¿t tính phenylalanine ammonia lyase trong cây lúa so vßi ßi chng nhißm bßnh sau khi truyßn bßnh lùn xo¿n lá 99 Hình 4.39: Tß lß gia tng ho¿t tính phenylalanine ammonia lyase trong cây lúa so vßi ßi chng khße sau khi truyßn bßnh bßnh lùn xo¿n lá 99
Trang 18Hình 4.40: Sÿ thay ßi ho¿t tính protease trong cây lúa sau khi truyßn bßnh lùn xo¿n lá (ns: khác bißt không ý ngh¿a) 100 Hình 4.41: Tß lß gia tng ho¿t tính protease trong cây lúa so vßi ßi chng nhißm bßnh sau khi truyßn bßnh lùn xo¿n lá 101 Hình 4.42: Tß lß gia tng ho¿t tính protease trong cây lúa so vßi ßi chng khße sau khi truyßn bßnh lùn xo¿n lá 101 Hình 4.43 Sÿ thay ßi ho¿t tính ribonuclease trong cây sau khi truyßn bßnh lùn xo¿n lá (ns: khác bißt không ý ngh¿a) 102 Hình 4.44: Tß lß gia tng ho¿t tính ribonuclease trong cây lúa so vßi ßi chng nhißm bßnh sau khi truyßn bßnh lùn xo¿n lá 103 Hình 4.45: Tß lß gia tng ho¿t tính ribonuclease trong cây lúa so vßi ßi chng khße sau khi truyßn bßnh bßnh lùn xo¿n lá 103 Hình 4.46: Sÿ bißu hißn bßnh vàng lùn á các bißn pháp xÿ lý chÃt kích kháng 110 Hình 4.47: Sÿ bißu hißn bßnh lùn xo¿n lá á các bißn pháp xÿ lý chÃt kích kháng 118 Hình 4.48: Sÿ nÁy m¿m ca h¿t gißng á thßi ißm 48 giß sau khi h¿t khi xÿ lý vßi chÃt kích kháng clorua ßng (0,05 mM) và axít oxalic (0,5 mM) 122 Hình 4.49: Sÿ nÁy m¿m, dißp tiêu và rß m¿m ca h¿t lúa á thßi ißm 72 giß sau khi h¿t khi xÿ lý vßi chÃt kích kháng clorua ßng (0,05 mM) và axít oxalic (0,5 mM)&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 123 Hình 4.50: Sß chßi và chißu cao cây lúa á giai o¿n 50 ngày sau khi gieo khi xÿ
lý vßi chÃt kích kháng clorua ßng (0,05 mM) và axít oxalic (0,5 mM)&&&& 125 Hình 4.51: Cây lúa á giai o¿n sinh tr°áng 90 ngày sau khi gieo khi xÿ lý vßi chÃt kích kháng clorua ßng (0,05 mM) và axít oxalic (0,5 mM) 127
Trang 19DANH MC T 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
BSCL: ßng b¿ng sông Cÿu Long
ELISA: enzyme-linked immunosorbent assay
ER: Extreme resistance
GSKUH: Giß sau khi h¿t
GSTB: Giß sau khi truyßn bßnh
H2O2: Hydrogen peroxide
HR: Hypersensitive response: phÁn ng siêu nh¿y cÁm JA: Jasmonic acid
MeJA: Methyl jasmonate
NSKG: Ngày sau khi gieo
NSTB: Ngày sau khi truyßn bßnh
O2-: Superoxide
OD: Density optical: m¿t ß quang hßc
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
Trang 20TMV: Tobacco mosaic virus
TNcV: Tobacco necrosis virus
TobRV: Tobacco ringspot virus
Vißn Nghiên cu lúa Qußc t¿ (IRRI)
Trang 21CH¯¡NG 1 GIâI THIàU
1.1 Lý do chán Á tài
Cây lúa là mßt trong nhÿng cây trßng cung cÃp l°¡ng thÿc quan trßng cho vÃn ß
an toàn l°ÿng thÿc ca qußc gia (Bùi Chí Bÿu và Nguyßn Thß Lang, 2009) Lúa g¿o
óng vai trò quan trßng trong sÿ phát trißn kinh t¿ - xã hßi ca Vißt Nam Hißn nay, lúa g¿o là lo¿i l°ÿng thÿc chính ca ph¿n lßn ng°ßi dân Vißt Nam Trên cây lúa, có khoÁng
15 loài vi rút °ÿc bi¿t ¿n là có thß gây Ánh h°áng cho cây lúa (Hibino, 1996) Trong
ó, bßnh vàng lùn là d¿ng ca bßnh lúa cß do Rice grassy stunt virus (RGSV) gây ra và bßnh lùn xo¿n lá do Rice ragged stunt virus (RRSV) gây ra là 2 lo¿i vi rút gây h¿i quan trßng trên cây lúa CÁ 2 lo¿i bßnh này °ÿc lan truyßn bái r¿y nâu (Nilaparvata lugens)
(Hibino, 1996)
Bßnh vàng lùn gây ra trißu chng lúa kém sinh tr°áng, vàng lá, cây bß lùn, chßi
lúa s¿ nhß l¿i và gây ra ch¿t cây (Hibino et al., 1985) N¿u cây lúa còn sßng, s¿ không
trß bông, ho¿c trß bông không hoàn toàn, nhißu h¿t lép bi¿n màu và gây thÃt thu nng
suÃt áng kß (Cabauatan et al., 1985) Bßnh lùn xo¿n lá cÜng làm cho cây lúa ch¿m phát
trißn, cây bß lùn, có nhÿng v¿t rách t°a dßc theo mép lá ho¿c chóp lá xo¿n, gân lá s°ng, ho¿c nßi b°ßu á m¿t d°ßi ca phi¿n lá (Hà Minh Trung, 1985; Hibino, 1996; Cabauatan
et al., 2009; Lai et al., 2018) ¿n giai o¿n ra bông, các lá phía trên và lá ngßn có thß
xo¿n l¿i (Cabauatan et al., 2009) Bông lúa bß ngh¿n l¿i, nhánh gié hißn ra không ¿y ,
h¿t lép và gây ra thÃt thu nng suÃt (Hibino, 1979)
Bßnh vàng lùn và bßnh lùn xo¿n lá trên lúa ã gây ra thành dßch bßnh vào nm
2006 t¿i các tßnh ßng b¿ng sông Cÿu Long (BSCL), gây ra thißt h¿i rÃt nghiêm trßng trong sÁn xuÃt lúa g¿o (Ph¿m Vn Kim, 2006) Dßch bßnh này cÜng ã tái bùng phát trá l¿i rußng lúa á BSCL vào nm 2017, gây thißt h¿i g¿n 8.000 ha lúa bß nhißm bßnh (Nh¿n Nam, 2017) Hißn nay, bßnh vàng lùn và lùn xo¿n lá v¿n th°ßng xuyên xuÃt hißn trên ßng rußng và có khÁ nng bßc phát thành dßch bÃt c lúc nào, tùy vào y¿u tß môi tr°ßng và kÿ thu¿t canh tác, nhÃt là trong ißu kißn thâm canh tng vÿ và bi¿n ßi khi h¿u nh° hißn nay
Bßnh vàng lùn và bßnh lùn xo¿n lá do vi rút gây ra, nên ch°a có thußc ¿c trß và luôn tißm Án nguy c¡ bùng phát theo sÿ bùng phát ca r¿y nâu Cho ¿n nay, bißn pháp kißm soát bßnh vàng lùn và lùn xo¿n lá °ÿc thÿc hißn ch y¿u dÿa vào vißc né tránh
sÿ lan truyßn vi rút thông qua kißm soát r¿y nâu ho¿c tiêu hy cây lúa bß nhißm bßnh Tuy nhiên, do vißc thâm canh, tng vÿ, r¿y nâu sinh sÁn và gßi la liên tÿc, nên các bißn pháp quÁn lý r¿y nâu cÜng g¿p nhißu khó khn M¿t khác, vißc chßn t¿o gißng kháng
ßi vßi bßnh vàng lùn và lùn xo¿n lá là mßt vÃn ß rÃt khó khn và ch°a có gißng lúa
Trang 22nào th¿t sÿ kháng l¿i vßi hai bßnh này, nên vißc quÁn lý bßnh vàng lùn và lùn xo¿n lá càng khó khn h¡n
Vißc tng c°ßng tính kháng ßi vßi các m¿m bßnh có thß °ÿc gây ra á cây trßng b¿ng bißn pháp kích thích tính kháng (hay còn gßi là kích kháng) vßi nhißu tác nhân kích kháng phi sinh hßc và sinh hßc (Walters & Heil, 2007) ChÃt kích kháng phi sinh hßc là nhÿng hóa chÃt không ßc h¿i có thß ho¿t ßng á các ißm khác nhau trong tín hißu ca các con °ßng liên quan ¿n khÁ nng kháng bßnh, t¿o nên tính kháng lâu dài,
ho¿c sußt ßi cho cây trßng chßng l¿i nhÿng m¿m bßnh khác nhau (Ryals et al., 1994, 1996; Trejo-Saavedra et al., 2013) Kích thích tính kháng kháng l°u d¿n (Systermic acquired resistance) là hißn t°ÿng mà chính cây trßng t¿o nên c¡ ch¿ bÁo vß chßng l¿i m¿m bßnh khi °ÿc kích thích bái tác nhân hóa chÃt ho¿c phi hóa chÃt (Hammerschmidt
& Ku, 1995) Kích kháng thì có liên quan vßi sÿ ho¿t hoá ca nhißu c¡ ch¿ cho sÿ kháng bßnh cây trßng bao gßm phÁn ng siêu nh¿y cÁm (Lamb & Dixon, 1997), sÿ ho¿t hóa các con °ßng t¿o ra hÿp chÃt kháng sinh thÿc v¿t (Lawton & Lam, 1987), sÿ thay
ßi ho¿t tính các enzym và PR protein có liên quan ¿n tính kháng bßnh (Van Loon & van Strien, 1999) Ngày nay, ng dÿng bißn pháp kích kháng ß quÁn lý bßnh h¿i cây trßng °ÿc xem là chi¿n l°ÿc quÁn lý dßch h¿i an toàn cho con ng°ßi và thân thißn vßi môi tr°ßng
Trên th¿ gißi ã có nhißu công trình nghiên cu kích kháng ß quÁn lý bßnh h¿i cây trßng Mßt sß chÃt kích kháng ã chng minh có khÁ nng t¿o nên kích kháng trên cây trßng chßng l¿i nhÿng m¿m bßnh khác nhau Xÿ lý kích kháng vßi axít oxalic (0,5
mM) cho thÃy chßng l¿i bßnh ¿o ôn trên lúa (Du et al., 2001) bßnh do Watermelon
mosaic virus-2 gây ra (Zheng et al., 1999) Xÿ lý vßi clorua ßng (0,05 mM) trên lúa
làm giÁm bßnh ¿o ôn (Ph¿m Vn Kim và ctv., 2003; Ngô Thành Trí và ctv., 2006) Xÿ
lý kích kháng vßi vitamin B1 (50 mM) giúp h¿n ch¿ phát trißn ca Pepper mild
mottle virus (Ahn et al., 2005) Vitamin B2 (0,5 mM) thì cho hißu quÁ chßng l¿i Tobaco
mosaic virus (Dong and Beer, 2000) Áp dÿng bißn pháp kích kháng vßi KH2PO4 (20 mM) trên lúa, giúp làm giÁm bßnh ¿o ôn (Trßnh Ngßc Thuý, 2000), ho¿c xÿ lý kích kháng d¿ng K2HPO4 (20 mM) thì cho hißu quÁ chßng l¿i vßi Tobacco necrosis virus và
Cucumber mosaic virus trên d°a leo (Mucharromah & Ku, 1991) Hÿp chÃt chitosan
ã °ÿc chng minh t¿o nên kích kháng chßng l¿i Tobacco necrosis virus (Iritia and
Faoroa, 2008) Xÿ lý kích kháng vßi axít salicylic (1 mM) cho hißu quÁ quÁn lý White
clover mosaic virus trên ¿u cô ve (Gális et al., 2004) Hÿp chÃt axít cinnamic (0,01
mM) cÜng gây nên kích kháng chßng l¿i bßnh ¿o ôn trên lúa (Nguyßn Chí C°¡ng và
ctv., 2004) Xÿ lý Bion (Acibenzolar-s-methyl) t¿o nên kích kháng chßng l¿i Tomato
spotted wilt virus (Csinos et al., 2001)
Ngày nay, ng dÿng bißn pháp kích kháng ß quÁn lý bßnh h¿i cây trßng °ÿc xem
là chi¿n l°ÿc quÁn lý dßch h¿i an toàn cho con ng°ßi và thân thißn vßi môi tr°ßng ß tìm ra bißn pháp quÁn lý bßnh vàng lùn và lùn xo¿n lá trên lúa có hißu quÁ, vißc nghiên
Trang 23kích thích tính kháng bßnh trên cây lúa chßng l¿i bßnh vàng lùn và bßnh lùn xo¿n lá là rÃt c¿n thi¿t Do ó ß tài <Tuyßn chßn chÃt kích kháng và nghiên cu c¡ ch¿ ca sÿ kích thích tính kháng bßnh vàng lùn, lùn xo¿n lá trên cây lúa= °ÿc thÿc hißn nh¿m tng c°ßng tính kháng cho cây lúa chßng l¿i hai bßnh quan trßng này
1.2 Mc tiêu nghiên cu
- Tuyßn chßn chÃt kích kháng có khÁ nng kích thích tính kháng trên cây lúa chßng l¿i bßnh vàng lùn và lùn xo¿n lá
- Xác ßnh c¡ ch¿ có liên quan ¿n khÁ nng kích kháng ca chÃt kích kháng có trißn vßng chßng l¿i bßnh vàng lùn và lùn xo¿n lá
- Xác ßnh bißn pháp xÿ lý kích kháng có hißu quÁ cho vißc quÁn lý bßnh vàng lùn
và lùn xo¿n lá
1.3 Nái dung nghiên cu ca luÃn án
- Nßi dung 1: Tuyßn chßn chÃt kích kháng có khÁ nng kích thích tính kháng trên cây lúa chßng l¿i bßnh vàng lùn và lùn xo¿n lá
- Nßi dung 2: KhÁo sát c¡ ch¿ có liên quan ¿n khÁ nng kích kháng trên cây lúa chßng l¿i bßnh vàng lùn và bßnh lùn xo¿n lá
- Nßi dung 3: Xác ßnh bißn pháp xÿ lý kích kháng ß quÁn lý bßnh vàng lùn và lùn xo¿n lá
- Nßi dung 4: ánh giá Ánh h°áng ca chÃt kích kháng lên h¿t lúa và sÿ sinh tr°áng ca cây lúa khße
1.4 ái t°ÿng và ph¿m vi nghiên cu ca luÃn án
ßi t°ÿng nghiên cu: KhÁ nng kích thích cây lúa kháng l¿i bßnh vàng lùn và lùn
xo¿n lá do sÿ gây h¿i ca RGSV và RRSV b¿ng cách sÿ dÿng chÃt kích kháng
Ph¿m vi nghiên cu: Ph¿m vi nghiên cu ca lu¿n án chß °ÿc thÿc hißn á phòng thí nghißm và ißu kißn nhà l°ßi, Khoa BÁo vß thÿc v¿t, Tr°ßng Nông nghißp, ¿i hßc C¿n Th¡ Do ngay tÿ ¿u khi xét duyßt ß c°¡ng lu¿n án, nßi dung nghiên cu ã dung l°ÿng cho lu¿n án ti¿n s¿, thßi gian nghiên cu không cho phép, ngußn bßnh lây nhißm tÿ nhiên ngoài ßng không ßn ßnh, nh°ng không thß lây nhißm nhân t¿o vì nguy c¡ s¿ là ngußn bßnh cho sÁn xuÃt ¿i trà
1.5 Ý ngh¿a khoa hác và thÿc tißn
Ý ngh¿a khoa hßc: K¿t quÁ nghiên cu ã xác ßnh °ÿc 2 chÃt kích kháng clorua
ßng và axít oxalic có khÁ nng t¿o nên kích kháng chßng l¿i bßnh vàng lùn và lùn xo¿n
lá trên lúa, góp ph¿n cung cÃp dÿ lißu khoa hßc liên quan ¿n phÿc vÿ cho ào t¿o và làm c¡ sá cho nhÿng nghiên cu ti¿p theo vß ng dÿng bißn pháp kích kháng trong quÁn
lý bßnh h¿i cây trßng do vi rút gây ra
Trang 24Ý ngh¿a thÿc tißn: Vißc tìm ra chÃt kích kháng có khÁ nng kích kháng trên cây lúa chßng l¿i bßnh vàng lùn và bßnh lùn xo¿n do RGSV và RRSV gây ra, góp ph¿n cung cÃp giÁi pháp hÿu ích ß giÁi quy¿t vÃn ß thÿc tißn trong quÁn lý hißu quÁ ßi vßi bßnh
vàng lùn và lùn xo¿n lá theo h°ßng thân thißn và an toàn vßi môi tr°ßng
1.6 Tính mãi ca luÃn án
- Tuyßn chßn °ÿc 2 chÃt kích kháng clorua ßng (0,05 mM) và axít oxalic (0,05 mM) có khÁ nng kích kháng trên cây lúa chßng l¿i bßnh vàng lùn và lùn xo¿n lá
- Xác ßnh °ÿc sÿ liên quan ca vißc xÿ lý ca clorua ßng (0,05 mM) và axít oxalic (0,5 mM) vßi sÿ gia tng nßng ß ca H2O2, O2- và gia tng ho¿t tính ca các enzym catalase, peroxidase, phenylalanine ammonia-lyase, protease và ribonuclease trong cây lúa
- Xác ßnh °ÿc nßng ß và bißn pháp áp dÿng clorua ßng và axít oxalic ß làm
giÁm bßnh vàng lùn và bßnh lùn xo¿n lá
Trang 25CH¯¡NG 2 TàNG QUAN TÀI LIàU 2.1 Bánh vàng lùn
2.1.1 Tác nhân gây bánh
Bßnh vàng lùn là do vi rút gây ra, vi rút có tên khoa hßc là Rice grassy stunt
virus (RGSV) là d¿ng mßi ca bßnh lúa cß hay còn gßi bßnh lúa cß dòng 2 và °ÿc
lan truyßn bái r¿y nâu Nilaparvata lugens (Cabauatan et al., 1985; Hibino et al.,
1985)
2.1.2 Ngußn gác và sÿ phân bá
Bßnh lúa cß do RGSV gây ra xuÃt hißn ¿u tiên á Philippin vào nm 1966 (Rivera
et al., 1966) Bßnh cÜng °ÿc báo cáo á ài Loan, Trung Qußc, Nh¿t BÁn và các n°ßc
á mißn Nam và ông Nam Á (Hibino, 1989) Tß lß bßnh gây h¿i cao °ÿc báo cáo á
Indonesia (1970-1977), Philippin (1973-1977 và 1982-1983) (Hibino, 1989; Hibino et
al , 1985), Ân ß (1972-1984) (Anjaneyulu, 1974; Mariappan et al., 1984) và t¿i Nh¿t
BÁn nm 1978 (Iwasaki & Shinkai, 1979)
Vào nhÿng nm 1997 t¿i ài Loan (Chen & Chiu, 1982) và nm 1982- 1983 t¿i Phipppin xuÃt hißn mßt dòng RGSV mßi ca d¿ng bßnh lúa cß hay d¿ng bßnh lúa cß dòng 2, gây ra trißu chng lá có màu vàng cam và làm ch¿t cây so vßi các trißu chng
thông th°ßng ca RGSV (RGSV dòng 1) (Cabauatan et al., 1985; Hibino et al., 1985)
Tuy nhiên, vi rút dòng 1 và 2 có phÁn ng huy¿t thanh t°¡ng tÿ nhau, có hình thái và
r¿y nâu truyßn bßnh gißng nhau (Cabauatan et al., 1985; Hibino et al., 1985) Bßnh lúa
cß dòng 2 cÜng °ÿc phát hißn t¿i Thái Lan (Chettanachit et al., 1985) và Ân ß (Mariappan et al., 1984)
Nm 1985, bßnh °ÿc nghiên cu t¿i Vißn Nghiên cu lúa Qußc t¿ (IRRI) Cn c vào trißu chng bßnh ca cây lúa, ¿c tính vß hình d¿ng ca vi rút và ¿c tính vß huy¿t thanh hßc, các nhà khoa hßc t¿i IRRI ¿t tên trißu chng bßnh mßi này là bßnh lúa cß dòng 2 (¿ng Trúc Lan Vân, 1995)
Tÿ nm 1989, mßt sß gißng lúa ca mßt sß rußng á vùng BSCL ã xuÃt hißn trißu chng cây lúa bß vàng và lùn vßi tß lß 5-10% ho¿c 50% (Ph¿m Vn D°, 2006) Nm 1990, bßnh vàng lùn xuÃt hißn á vùng ven bißn mißn Trung nh° Khánh Hòa, Bình
ßnh, Phú Yên (Ph¿m Vn D°, 2006)
Trong mßt cußc Hßi nghß nm 1995, t¿i thành phß Hß Chí Minh, bßnh lúa cß dòng
2 °ÿc Cÿc BÁo vß thÿc v¿t ¿t tên là bßnh vàng lùn ß tránh l¿m l¿n vßi bßnh lùn lúa
cß Nh° v¿y, t¿i Vißt Nam, bßnh vàng lùn °ÿc hißu nh° là bßnh lúa cß dòng 2 (Ph¿m Vn Kim, 2006)
Vÿ Hè Thu 2006, tÿ 458 ha ban ¿u °ÿc phát hißn, bßnh ã nhanh chóng lây lan kh¿p các tßnh BSCL và ông Nam Bß, làm thißt h¿i hàng trißu tÃn l°¡ng thÿc Chß
Trang 26riêng nm 2006, tßng dißn tích lúa bß nhißm r¿y nâu trong cÁ ba vÿ Hè Thu, Thu ông
và Mùa là 546.337 ha Tuy mc ß thißt h¿i do r¿y nâu là rÃt thÃp nh°ng thißt h¿i ch y¿u là do bßnh vàng lùn Tßng dißn tích l°ÿt nhißm bßnh vàng lùn trong cÁ ba vÿ Hè Thu, Thu ông và Mùa Xuân là 149.214 ha; trong ó, nhißm trên 30% dißn tích 61.510
ha, làm thÃt thu nng suÃt trên 600.000 tÃn (Cÿc BÁo vß thÿc v¿t, 2006) Tÿ ây, có thß giÁ thi¿t là mßt trong nhÿng khÁ nng ca sÿ bùng phát dßch vàng lùn t¿i mißn Nam Vißt Nam là do sÿ thay ßi vß khÁ nng truyßn bßnh ca r¿y nâu t¿i vùng này trong nhÿng nm vÿa qua (Hß Vn Chi¿n, 2008)
¿n nm 2017, dßch bßnh vàng lùn và lùn xo¿n lá l¿i tái bùng phát trá l¿i trên các rußng lúa t¿i ßng b¿ng sông Cÿu Long và gây thißt h¿i g¿n 8.000 ha (Nh¿n Nam, 2017)
2.1.3 ¿c tính vi rút ca bánh vàng lùn
Vi rút gây bßnh vàng lùn (RGSV) có hình thái và phÁn ng vßi huy¿t thanh rÃt
gißng vßi vi rút gây bßnh lùn lúa cß (Cabauatan et al., 1985) RGSV có d¿ng sÿi vßi chißu rßng 6-8 nm (Hibino et al., 1985; Hibino, 1996) và nhißu thß vi rút có d¿ng sÿi
dài cußn tròn, có vß protein và enzym polymerase RNA (Hibino, 1996) và có 6 phân
o¿n RNA khác nhau (Toriyama et al., 1998; Miranda et al., 2000, Ramirez, 2008)
Hình 2.1: RGSV °ÿc quan sát qua kính hißn vi ißn tÿ nhußm vßi uranyl acetate Thanh
en dài 100 nm (Hibino et al., 1985)
2.1.4 Phá ký ch và triáu chng bánh vàng lùn
2.1.4.1 Phá ký ch
Ký ch ca RGSVgây bßnh vàng lùn chß thÃy trên các loài lúa Oryza spp và r¿y nâu Nilaparvata lugens là môi gißi truyßn bßnh (Cabauatan et al., 1985) Các lo¿i cß sßng chung quanh rußng nh° cß túc hình nhß (Digitaria ciliaris), cß cú (Cyperus
rotundus ), lßng vÿc c¿n (Echinochloa colona), m¿n tr¿u (Eleusine indica), cß lông t°ÿng (Fimbristylis littoralis) và lác má (Cyperus difformis) thì không bß nhißm bái RGSV (Cabauatan et al., 1985)
Trang 272.1.4.2 Triáu chng
Trißu chng bßnh lúc 7 ngày tußi trên gißng Taichung Native 1, Hibino et al
(1985) cho bi¿t bßnh vàng lùn có trißu chng bißu hißn là cây lúa bß lùn, lá có màu vàng cam, b¿ lá xòe ngang, lá non thì có màu xanh nh¿t, tÃt cÁ các lá ßu mÃt màu Trên lá
ôi khi có bß ßm rß ho¿c sßc, cây lúa bß bßnh n¿ng s¿ có chßi nhß l¿i và sau ó s¿ bß ch¿t sau 3-4 tu¿n bß nhißm bßnh N¿u cây bß bßnh nh¿ thì có trißu chng g¿n gißng vßi trißu chng bßnh lùn lúa cß dòng 1 sau 3-6 tu¿n bß nhißm bßnh N¿u cây lúa còn sßng
vß sau s¿ không trß bông, ho¿c bông trß không hoàn toàn và có nhißu h¿t bß lép bi¿n
màu ho¿c nâu (Cabauatan et al., 1985, Hibino et al., 1985) Trong khi trißu chng ca
bßnh lùn lúa cß nói chung, cho thÃy n¿u cây lúa bß nhißm bßnh trong giai o¿n sßm thì
cây lúa s¿ bß lùn, lá vàng, mßc nhißu chßi (Satoh et al., 2013; Helina et al., 2018;
Phatthalung & Tangkananond, 2021) Các lá bßnh th°ßng ng¿n, h¿p, có màu xanh nh¿t ho¿c vàng nh¿t, và có nhißu ßm nhß màu nâu không ßu vßi hình d¿ng và kích th°ßc thay ßi (Phatthalung & Tangkananond, 2021) Các giai o¿n chín ca cây lúa bß nhißm bßnh cho thÃy cây lúa ngh¿n ho¿c ch¿m trß bông và t¿o ra nhÿng chùy nhß không hoàn chßnh, chùy nhß màu nâu s¿m và h¿t không ¿y/lép có màu nâu s¿m (Phatthalung & Tangkananond, 2021)
2.1.5 Sÿ lan truyÁn ca bánh vàng lùn
Bßnh vàng lùn không truyßn qua c¡ hßc, không truyßn qua h¿t ca cây lúa bßnh
(Cabauatan et al., 1985) RGSV chß °ÿc truyßn thông qua r¿y nâu (Nilaparvata lugens) (Cabauatan et al., 1985) và không truyßn bái các r¿y khác nh° r¿y r¿y bông (Recilia
dorsalis Motschulsky); r¿y l°ng tr¿ng (Sogatella furcifera Horvath); r¿y xanh uôi en
(Nephotettix virescens Distant) và Nephotettix nigropictus) (Cabauatan et al., 1985) Vi
rút °ÿc truyßn theo kißu bßn vÿng qua các tußi ca r¿y và nhân m¿t sß trong r¿y ký ch,
nh°ng không truyßn qua trng ca r¿y nâu (Cabauatan et al., 1985)
R¿y nâu lÃy RGSV gây bßnh vàng lùn tßi thißu là 1 giß (Cabauatan et al., 1985, Hibino et al., 1985; ¿ng Trúc Lan Vân, 1995), thßi gian bßnh trên c¡ thß r¿y nâu là
tÿ 5-21 ngày, trung bình 8,4 ngày (Cabauatan et al., 1985; Hibino et al., 1985) ho¿c trung
bình là 6 ngày (¿ng Trúc Lan Vân, 1995), thßi gian truyßn bßnh tßi thißu là 15 phút
(Cabauatan et al., 1985; Hibino et al., 1985)
Vßi vi rút gây bßnh lúa cß, r¿y nâu lÃy vi rút tßi thißu là 1 giß, giai o¿n bßnh trên c¡ thß r¿y nâu trung bình là 8 ngày (3-28 ngày), giai o¿n truyßn bßnh tßi thißu là
9 phút (Chen & Chiu, 1982) Tuy nhiên, theo Hirao et al (1986), giai o¿n lÃy vi rút tßi thißu ca r¿y nâu là 0,5 giß, giai o¿n bßnh trên c¡ thß r¿y nâu trung bình là 13 ngày (bi¿n ßng 7-21 ngày), giai o¿n truyßn bßnh tßi thißu là 30 phút Tß lß truyßn bßnh ca
r¿y nâu ¿t 100% sau 48 giß truyßn bßnh (Hirao et al., 1986) R¿y nâu ÿc và cái bß nhißm bßnh s¿ truyßn vi rút cho ¿n khi ch¿t (Hirao et al., 1986) KhÁ nng truyßn bßnh cho thÃy không khác bißt giÿa r¿y Ãu trùng so vßi r¿y thành trùng (Hirao et al.,1986)
Trang 28Theo nghiên cu ca Nguyßn Phú DÜng và ctv (2016), thßi gian RGSV trong
c¡ thß r¿y nâu trung bình 4,86 ± 1,63 ngày Thßi gian vi rút trong cây lúa trung bình
tÿ 18,83 ± 0,83 ngày R¿y nâu truyßn bßnh liên tÿc tßi a là 11 ngày, tßi thißu 1 ngày (trung bình 1,9 ± 1,8 ngày) Tußi thß trung bình ca r¿y truyßn nhißm bßnh là 9,9 ± 5,2 ngày Thßi gian ß r¿y nâu lÃy °ÿc vi rút tßi thißu là 30 phút, tßi thích 4 ngày, r¿y truyßn °ÿc bßnh tßi thißu 15 phút, tßi thích là 24 giß
2.2 Bánh lùn xoÅn lá
2.2.1 Tác nhân gây bánh lùn xoÅn lá
Bßnh lùn xo¿n lá là do vi rút gây ra, vi rút có tên khoa hßc là Rice ragged stunt
virus (RRSV) Vi rút thußc chi Oryzavirus, hß Reoviridae (Uyeda et al., 1995; Hibino, 1996; Cabauatan et al., 2009; Kusuma et al., 2018; Lai et al., 2018) RRSV °ÿc truyßn
bßnh theo kißu bßn vÿng tái sinh do r¿y nâu Nilaparvata lugens là môi gißi truyßn bßnh (Hibino, 1996; Cabauatan et al., 2009; Kusuma et al., 2018; Lai et al., 2018) RRSV
không truyßn qua trng ca r¿y nâu (Hibino, 1996; Kusuma et al., 2018)
2.2.2 Sÿ xuÃt hián và phân bá ca bánh lùn xoÅn lá
Bßnh lùn xo¿n lá xuÃt hißn ch y¿u trên các loài lúa Oryza spp Bßnh xuÃt hißn
¿u tiên vào nm 1976 t¿i Indonesia, sau ó °ÿc báo cáo t¿i Malaysia, Philippin, Thái Lan, Trung Qußc, Sri Lanka, Ân ß, ài Loan và Nh¿t BÁn (Cabauatan et al., 2009)
à Vißt Nam, bßnh lùn xo¿n lá xuÃt hißn á các tßnh phía Nam, cùng vßi dßch r¿y nâu vào nm 1977 có tßi 40.000 ha lúa bß bßnh °ÿc phân phß tÿ QuÁng Nam à N¿ng cho tßi ßng b¿ng Sông Cÿu Long (Lê L°¡ng Tß và VÜ Trißu Mân, 1999; Ph¿m Vn D°, 2006) à Tißn Giang, tÿ nm 1977 ¿n nm 1978 ã có 32.000 ha lúa á các tßnh phía Nam bß nhißm vi rút lùn xo¿n lá, nng suÃt giÁm bình quân tÿ 1-2 tÃn/ha (Nguyßn Vn Lu¿t, 2002)
Vào thßi ißm nm 2006, bßnh lùn xo¿n lá gây ra thành dßch bßnh t¿i ßng b¿ng sông Cÿu Long (Ph¿m Vn Kim, 2006) Sau ó ¿n nm 2017, bßnh lùn xo¿n lá l¿i tái bßc phát thành dßch t¿i BSCL (Nh¿n Nam, 2017)
2.2.3 ¿c tính ca vi rút lùn xoÅn lá
Thß RRSV có kích th°ßc °ßng kính tÿ 50-70 nm (Kusuma et al., 2018) RRSV
có d¿ng hình khßi c¿u, °ßng kính khoÁng 50 nm cha 10 phân o¿n sÿi ôi RNA khác
nhau (Hibino, 1996; Cabauatan et al., 2009; Kusuma et al., 2018) và có 5 protein quan
trßng (Hibino, 1996) Theo Lê L°¡ng Tß và VÜ Trißu Mân (1999), RRSV có d¿ng hình c¿u, °ßng kính 50-65 nm, cha sÿi xo¿n kép RNA
Trang 29Hình 2.2: RRSV quan sát d°ßi kính hißn vi ißn tÿ (A) và (B):Thß vi rút vßi d¿ng
gai (mÜi tên) Thanh en dài 500 nm (Chen et al., 1997)
2.2.4 Phá ký ch và triáu chng ca bánh lùn xoÅn lá
2.2.4.1 Phá ký ch ca bánh lùn xoÅn lá
Ký ch ca bßnh lùn xo¿n lá chß ghi nh¿n trên các gißng lúa Oryza latifolia, O
nivara và O sativa là nhißm tÿ nhiên vßi vi rút RRSV (Hibino, 1979) Thí nghißm ca
Shikata et al (1979) cho thÃy b¿p, lúa m¿ch, y¿n m¿ch và lúa mì thì không bß nhißm bái
vi rút RRSV
2.2.4.2 Triáu chng bánh lùn xoÅn lá
Cây lúa bß bßnh lùn xo¿n lá s¿ ch¿m phát trißn, lá lúa không bình th°ßng vßi v¿t rách t°a dßc theo mép lá ho¿c chóp lá xo¿n và gân lá s°ng, ho¿c nßi b°ßu á m¿t d°ßi ca phi¿n lá và m¿t ngoài ca b¿ lá (Hibino, 1996; Cabauatan et al., 2009; Lai et al., 2018)
¿c ißm ißn hình nhÃt ca cây lúa bß bßnh là lùn, lá bß xo¿n, sinh tr°áng ch¿m và khó trß bông Cây bß lùn nhißu hay ít tuö thußc vào gißng lúa, cách bón phân và tußi cây lúa
bß bßnh (Hà Minh Trung, 1985) Lá bßnh v¿n giÿ màu xanh bình th°ßng nh°ng bß xo¿n l¿i thành nhißu vòng theo hình lò xo Lá lúa bß xo¿n nhißu hay ít là do tußi lá Các lá già th°ßng chß bß xo¿n á ph¿n ßnh lá, nhÿng lá non mßi sinh ra th°ßng hay bß xo¿n cÁ phi¿n
lá thành mßt ßng hình lò xo Trong mßt bÿi lúa có thß có nhißu lá ho¿c chß mßt vài lá bß xo¿n (Hà Minh Trung, 1985; Hibino, 1996) Lá lúa bßnh lùn xo¿n lá có thß bß rách á mép lá thành nhÿng o¿n ng¿n hình chÿ V ho¿c hình rng c°a Th°ßng chß mßt mép lá
bß rách nh°ng cÜng có nhÿng tr°ßng hÿp cÁ hai mép lá ßu bß rách Thßnh thoÁng á lá bßnh còn g¿p nhÿng bißu hißn khác nh°: m¿t lá nhn nhúm, mép bi¿n màu thành dÁi sßc tr¿ng, gân phi¿n lá và phía trên b¿ lá bß s°ng tÿng o¿n ng¿n và bi¿n nâu (Hà Minh
B
Trang 30Trung, 1985) T¿i giai o¿n ra bông, các lá phía trên và lá ngßn có thß xo¿n l¿i
(Cabauatan et al., 2009) Cây lúa bßnh có v¿ thô cng h¡n so vßi cây lúa kho¿, có thß
¿ nhánh ít ho¿c nhißu h¡n so vßi lúa kho¿ Cußi kö sinh tr°áng, lúa bß bßnh lùn xo¿n
lá s¿ trß bông mußn h¡n so vßi bÿi lúa kho¿ và bông khó trß thoát ra khßi chßi lúa N¿u bông trß thoát ra °ÿc chßi lúa, thì chißu dài bông cÜng ng¿n và bß lép nhißu (¿ng Thái Thu¿n & Nguyßn M¿nh Chinh (1986) Bông lúa bß ngh¿n, nhánh gié hißn ra không ¿y
, h¿t không ¿y d¿n ¿n thÃt thu nng suÃt (Hibino, 1979; Shikata et al., 1979) Trißu
chng bßnh s¿ thay ßi vßi các gißng lúa, ngày nhißm bßnh và giai o¿n phát trißn ca cây H¿u h¿t các dòng lúa ca cÁ hai gißng Japonica và Indica ßu bß nhißm bßnh (Heinrichs & Viajante, 1978; Ghosh & John, 1980) ThÃt thu nng suÃt thì khó °ßc l°ÿng, bái vì khó phân bißt tÿ bßnh hay do r¿y nâu gây ra hay tÿ bßnh ca RGSV (Hibino, 1979) Tuy nhiên, thÿ nghißm trên ßng rußng ca mßt vài gißng lúa t¿i Indonesia, cho thÃy tß lß bßnh lùn xo¿n lá tÿ 34-76%, và cây bß bßnh sau khi thu ho¿ch
tách riêng cho nng suÃt h¿t chß ¿t 17-47% á nhÿng cây còn khße (Palmer et al., 1978)
2.2.5 Sÿ lan truyÁn ca bánh lùn xoÅn lá
Bßnh lùn xo¿n lá °ÿc truyßn bßnh theo kißu bßn vÿng thông qua r¿y nâu
Nilaparvata lugens làm môi gi ßi truyßn 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 tr¿ng (Sogatella furcifera) và r¿y nâu nhß (Laodelphax striatellus), r¿y xanh uôi en (Nephotettix cincticeps, N nigropticus, N Virescens) và r ¿y bông (Recilia dorsalis) thì
không thß truyßn vi rút RRSV (Ghosh et al., 1979; Shikata et al., 1979) Vi rút RRSV cÜng không truyßn qua trng ca r¿y nâu (Hibino, 1996; Kusuma et al., 2018)
R¿y nâu có thßi gian lÃy RRSV tßi thißu là 3 giß, giai o¿n bßnh trung bình là 9 ngày (bi¿n ßng tÿ 2 - 33 ngày) và giai o¿n truyßn bßnh tßi thißu là 1 giß Trißu chng bßnh xuÃt hißn bßnh tÿ 10 - 36 ngày sau khi truyßn bßnh R¿y nâu á giai o¿n Ãu trùng truyßn bßnh tßt h¡n so vßi r¿y tr°áng thành, tuy nhiên không có sÿ khác bißt truyßn bßnh giÿa r¿y ÿc hay r¿y cái và giÿa r¿y cánh dài hay r¿y cánh ng¿n R¿y nâu v¿n ti¿p
tÿc truyßn bßnh sau khi lßt xác, tuy nhiên sÿ truyßn bßnh ca cá thß r¿y th°ßng không liên tÿc R¿y nâu có thß duy trì nhißm bßnh trong khoÁng 1-4 tu¿n cho ¿n khi ch¿t
(Hibino, 1979; Shikata et al., 1979; Ghosh & John, 1980)
2.3 Sÿ kháng bánh ái vãi vi rút gây h¿i cây trßng
2.3.1 Các hình thc kháng bánh
Sÿ kháng bßnh hoàn toàn trong cây trßng ßi vßi sÿ xâm nhißm ca ví rút °ÿc xem nh° là mißn dßch (Bruening, 2006) à cây trßng, sÿ truyßn khÁ nng mißn dßch ßi vßi vi rút có mßt kißu gen ca cùng mßt loài vi rút nh°ng không truyßn khÁ nng mißn dßch ßi vßi vi rút khác loài Sÿ mißn dßch ca cây th°ßng °ÿc bißu hißn ß ngn ch¿n
sÿ nhân lên ca vi rút N¿u cây trßng mißn dßch chßng l¿i tÃt cÁ các kißu sinh hßc ca
Trang 31tác nhân gây bßnh °ÿc gßi là sÿ kháng không phÁi là ký ch (Bittel & Robatzek, 2007; Hadwiger, 2008)
Mßt sß gen kháng có khÁ nng kháng rÃt cao (Extreme resistance: ER) Trong mßt
sß tr°ßng hÿp, khÁ nng kháng rÃt cao có thß °ÿc truyßn tính mißn dßch, vì cho thÃy không có sÿ nhân lên ca vi rút trong cây kháng rÃt cao (Barker & Harrison, 1984;
Watanabe et al., 1987) Kohm et al., (1993) nghiên cu cho thÃy á tr°ßng hÿp vi rút gây bßnh khÁm X khoai tây (Potato virus X), sÿ nhân lên ca vi rút này xÁy ra á mßt mc
ß h¿n ch¿ và sau ó có hißn t°ÿng kích kháng á cây °ÿc xÁy ra, d¿n ¿n ngn cÁn sÿ nhân lên ca vi rút này Nghiên cu á cây ¿u Üa (Vigna unguiculata) cv Arlington,
cho thÃy á nhÿng n¡i có tính kháng trßi s¿ gißi h¿n tích lÜy ca vi rút khÁm ¿u Üa
Cowpea mosaic virus (CPMV)) °ÿc xÁy ra trong nguyên sinh chÃt và c¡ ch¿ ca sÿ kháng này là do sÿ c ch¿ vißc xÿ lý polyprotein ca CPMV (Ponz et al., 1988)
Trong tr°ßng hÿp cây trßng °ÿc mißn dßch, vi rút v¿n tái sinh á n¡i nó xâm nhißm, nh°ng vi rút ã bß ngn cÁn nên không thß di chuyßn ra khßi bên ngoài các t¿ bào bß nhißm và °ÿc gßi là nhißm bßnh tißm Án (Sulzinski & Zaitlin, 1982) và n¿u vi rút lây nhißm ti¿p theo thì s¿ bß c ch¿ bái mßt trong hai rßi lo¿n chc nng protein di chuyßn
°ÿc mã hóa bái vi rút ho¿c mßt sß rào cÁn bái kißu gen ca cây ngn cÁn các chc
nng protein di chuyßn ca vi rút (Waigmann et al., 2004; Ueki & Citovsky, 2006)
Trong mßt sß tr°ßng hÿp, các gen kháng ¿c hißu ca cây s¿ ch¿n ng ho¿c ngn cÁn
vi rút di chuyßn tÿ t¿ bào này ¿n t¿ bào khác (Kang et al., 2005; Bruening, 2006)
à mßt sß kißu di truyßn ca cây trßng, vi rút có thß di chuyßn tÿ t¿ bào này ¿n t¿ bào khác ¿n mßt ph¿m vi bß gißi h¿n do phÁn ng siêu nh¿y cÁm (hypersensitive response (HR) xÁy ra HR s¿ ho¿t hóa phÁn ng tÿ vß ngn cÁn vi rút lây lan và sau ó
gi¿t ch¿t các t¿ bào trong vùng bß nhißm bßnh (Gilliland et al., 2006; Loebenstein &
Akad, 2006) Sÿ kháng rÃt cao (ER) và phÁn ng siêu nh¿y cÁm (HR) có liên quan nh°
là kißu kháng bÁm sinh CÁ hai ER và HR ßu °ÿc liên k¿t vßi gen kháng trßi
(Bruening, 2006; Maule et al., 2007) N¿u cây trßng sinh ra HR thì cÜng gây ra mßt tr¿ng thái kháng không ¿c hißu vßi m¿m bßnh °ÿc gßi là kích thích tính kháng l°u
d¿n (SAR) (Gilliland et al., 2006) SAR °ÿc kích ho¿t bái tín hißu phÁn ng tÿ vß N¿u
không có ER ho¿c HR xÁy ra, khi ó vi rút có thß ti¿p tÿc lây lan tÿ t¿ bào này sang t¿ bào khác ¿n kh¿p cÁ cây, cÜng nh° vào trong ph¿m vi m¿ch nhÿa N¿u vi rút không thß lây lan sang các lá á phía trên, lúc ó có thß là có mßt rào cÁn ß ngn ch¿n vi rút lây nhißm i vào bên trong các ßng sàng ca m¿ch libe (Ueki & Citovsky, 2006)
Sÿ chßu ÿng: là mßt bißu hißn ca sÿ kháng, trong ó cây trßng chß bißu hißn các
trißu chng nh¿ ho¿c không có trißu chng (Bruening, 2006) Sÿ chßu ÿng th°ßng liên quan vßi vißc làm giÁm nßng ß ca vi rút trong cây Mßi quan hß giÿa sÿ phÿc hßi và
sÿ chßu ÿng ca cây ch°a °ÿc nghiên cu chi ti¿t Trong mßt sß tr°ßng hÿp nghiên cu cho thÃy sÿ chßu ÿng d°ßi sÿ ißu khißn ca 2 ho¿c 3 gen ¿c hißu chßng l¿i vi rút
Trang 32Cucumber mosaic virus (CMV) có thß v°ÿt qua vi rút CMV khi °ÿc lây nhißm cùng lúc vßi vi rút Zucchini yellow mosaic virus (Wang et al., 2004)
2.3.2 Các hián t°ÿng kháng ái vãi vi rút
2.3.2 1 Hián t°ÿng kháng do can thiáp trÿc ti¿p
a) Sÿ bÁo vá chéo
Là bißn pháp lây nhißm mßt vi rút có tính ßc thÃp tr°ßc vào cây, s¿ gây ra chßng l¿i vi rút có ßc tính cao, hay vißc cho lßp vß protein ca vi rút th nhÃt vào trong cây trßng s¿ gây cÁn trá sÿ xâm nh¿p ca vi rút th hai Sÿ gißi h¿n m¿m bßnh theo kißu này, °ÿc gßi là sÿ bÁo vß chéo Trong ó, vi rút ca sÿ bÁo vß cho cây phÁi °ÿc lây nhißm tr°ßc khi lây nhißm vßi vi rút tÃn công (Hamilton, 1980)
K¿t quÁ nghiên cu ca Rast (1972) cho thÃy khi cho ßt bi¿n Tobacco mosaic
virus (TMV) tÿ a xít nit¡, thu °ÿc TMV dòng MII-16 Trong ó TMV dòng MII-16 gây ra trißu chng rÃt nh¿ trên cà chua Cho TMV ßt bi¿n này lây nhißm tr°ßc lên cây
cà chua, sau ó tÃn công TMV vßi dòng có tính ßc K¿t quÁ cho thÃy cà chua ã °ÿc bÁo vß chßng l¿i TMV có tính ßc trong ißu kißn nhà l°ßi
b) Sÿ bÁo vá ßng thåi
Là bißn pháp lây nhißm vi rút bÁo vß cây trßng cùng mßt thßi ißm vi rút tÃn công, tuy nhiên vi rút bÁo vß cây trßng phÁi °ÿc gißi h¿n ho¿c không có khÁ nng nhân lên trong cây nh°ng có khÁ nng h¿n ch¿ vi rút tÃn công, qua ó giúp cây trßng °ÿc bÁo
vß vßi vi rút tÃn công Theo nghiên cu ca Wu (1963) ã thÿc hißn thí nghißm trên cây
¿u pinto khi °ÿc lây nhißm vßi TMV dòng U1 và VM Trong ó, vi rút dòng VM không gây ra trißu chng bßnh Vi rút dòng U1 thì gây ra v¿t bßnh ho¿i tÿ t¿i chß Nh°ng khi lây nhißm ßng thßi (cùng mßt thßi gian) ca vi rút dòng VM và U1 d¿n ¿n làm
giÁm sß l°ÿng v¿t bßnh t¿i chß (Wu et al., 1962)
Theo Bruening et al (1979) nh¿n thÃy khÁ nng ho¿t ßng mißn dßch á ¿u Üa
Arlington ßi vßi Cowpea mosaic virus (CPMV) nh°ng không ho¿t ßng mißn dßch vßi
Cowpea severe mosaic virus (CPSMV) CPSMV gây ra v¿t ho¿i tÿ t¿i chß trên cây ¿u Arlington Khi ßng lây nhißm CPMV vßi CPSMV á nßng ß b¿ng nhau s¿ làm giÁm khoÁng hai ph¿n ba sß v¿t bßnh t¿i chß
c) Sÿ bÁo vá b¿ng vi rút vá tinh và RNA vá tinh
Vi rút vß tinh là mßt nhóm bß khi¿m khuy¿t vß m¿t di truyßn, c¿n phÁi dÿa vào mßt
vi rút trÿ giúp cho sÿ tái sinh và sÿ bißu hißn gen ß hoàn thành sÿ nhân lên ca vi rút
Vi rút vß tinh không tßn t¿i mßt mình, mà nó th°ßng i kèm vßi các vi rút khác xuÃt hißn cùng nhau Trong mßt sß qu¿n thß vi rút có các thÿc thß gißng nh° vi rút, có cha các phân tÿ RNA nhß, gßi là RNA vß tin RNA vß tinh d°ßng nh° không mã hóa cho bÃt c protein nào, nh°ng nó °ÿc nhân lên nhß enzym ca RNA tÿ vi rút bình th°ßng
và hÿp thành các tißu ph¿n gißng nh° vi rút có vß protein Mßt sß RNA vß tinh có thß
Trang 33c ch¿ rÃt m¿nh ßi vßi sÿ nhân bÁn ca vi rút bình th°ßng Vi rút vß tinh và RNA vß tinh nhß vào mßt lo¿i vi rút trÿ giúp ß nhân lên và phát hißn ra thi¿u bÃt kö tính t°¡ng
ßng nào trong trình tÿ nucleotide giÿa RNA vß tinh, ho¿c RNA ca vi rút vß tinh và vi rút trÿ giúp mà nó phÿ thußc (Hillman & Morris, 1985)
Theo Schneider (1977), cho bi¿t RNA ca vi rút vß tinh ßi vßi bßnh ßm vòng thußc lá (satellite tobacco ringspot virus (StobRV)) và vi rút gây bßnh ßm vòng thußc
lá (tobacco ringspot virus (TobRV)) ca cây thußc lá dòng budblight Khi lây nhißm c¡ hßc ca vi rút bßnh ßm vòng thußc lá lên lá ca cây ¿u Üa dòng Blackeye 5 cho thÃy s¿ gây ra ch¿t cây ¿u Üa trong mßt vài ngày Tuy nhiên, khi bß sung RNA ca vi rút
vß tinh bßnh ßm vòng thußc lá vào chÃt gây tiêm chng ca vi rút bßnh ßm vòng thußc
lá, cho thÃy cây ¿u Üa v¿n bß nhißm bßnh, tuy nhiên các cây ¿u Üa này ti¿p tÿc phát trißn và cho h¿t ¿u Üa dòng Blackeye 5 khi °ÿc ti¿p nh¿n RNA ca vi rút vß tinh bßnh ßm vòng thußc lá và vi rút gây bßnh ßm vòng thußc lá, cho thÃy ¿u Üa dòng Blackeye 5 v¿n tng tr°áng ít nhÃt b¿ng hai ph¿n ba kích th°ßc so vßi cây ßi chng (cây khße)
2.3.2 2 Hián t°ÿng kháng do can thiáp gián ti¿p
à sÿ kháng gián ti¿p thì yêu c¿u tác nhân bÁo vß cây trßng không nhÃt thi¿t là phÁi
là mßt lo¿i vi rút và không c¿n phÁi có m¿t t¿i các vß trí ca cây °ÿc bÁo vß ßi vßi vi rút tÃn công ß ¿t °ÿc sÿ bÁo vß, các tác nhân bÁo vß cây trßng phÁi °ÿc ti¿p xúc vßi cây trßng theo giß ho¿c vài ngày tr°ßc khi lây nhißm vßi vi rút tÃn công Hißn t°ÿng kháng kißu này cÜng °ÿc cho là hißn t°ÿng kích kháng Kích kháng có thß °ÿc kích thích bái vi khuÁn, nÃm, cÜng nh° do vi rút không gây ßc và nhÿng hóa chÃt (Gianinazzi & Kassanis, 1974) Sau khi gây ra, kích kháng có thß ¿t °ÿc hißu quÁ chßng l¿i vßi vi khuÁn và nÃm và vi rút Kích kháng ã °ÿc nghiên cu tÿ lâu (Ross, 1961a, 1961b; Ross & Pfitchard, 1972) và nay ã °ÿc xem xét rßng rãi (Gianinazzi, 1984; Dean & Ku, 1985; Loebenstein & Stein, 1985; van Loon, 1985)
Các phÁn ng kích kháng th°ßng có hai lo¿i: ho¿c t¿i chß ho¿c l°u d¿n (Ross, 1961a, 1961b) Kích kháng t¿i chß luôn xuÃt hißn ß °ÿc liên k¿t vßi sÿ cô l¿p ca vi rút bÁo vß, do ó có thß có hißn t°ÿng sinh hóa và di truyßn s¿ xÁy ra cùng vßi sÿ cô l¿p ca vi rút bÁo vß trong con °ßng nh¿n ra các tín hißu bß nhißm vi rút Kích kháng t¿i chß s¿ phát trißn trong bán kính vài mm xung quanh n¡i bß m¿m bßnh xâm nhißm và trùng khßp vßi vùng cô l¿p ca vi rút bÁo vß Sÿ kháng bßnh theo kißu này thì rÃt m¿nh, trong ó, các t¿ bào trong vùng kháng tß ra ho¿t ßng mißn dßch vßi vi rút tÃn công (Ross, 1961a) Kích kháng l°u d¿n là hißn t°ÿng kích kháng mà á lá cây không bÁo vß, trá nên kháng ßi vßi vi rút tÃn công Qua ó giúp cây trßng °ÿc bÁo vß, nên ít bß tßn th°¡ng ho¿c v¿t bßnh nhß h¡n so vßi cây không °ÿc kích kháng Vi rút tÃn công thÿc
sÿ s¿ bß h¿n ch¿ và nßng ß vi rút giÁm h¡n so vßi ßi chng (Loebenstein & Stein, 1985)
Trang 34ßc ßi vßi cây trßng ho¿c có thß là mßt lo¿i hoá chÃt nào ó không ßc và không có tác ßng trÿc ti¿p tiêu dißt m¿m bßnh (Ph¿m Vn Kim, 2002)
Theo Pieterse et al (1996), kích kháng là hißn t°ÿng mà cây trßng bißu hißn mc
ß kháng l¿i vßi tác nhân gây bßnh sau khi nh¿n °ÿc sÿ kích thích thích hÿp
Theo Hammerschmidt & Ku (1995), kích kháng là hißn t°ÿng mà chính cây trßng
có °ÿc c¡ ch¿ bÁo vß chßng l¿i m¿m bßnh khi °ÿc kích thích bái tác nhân sinh hßc ho¿c hóa chÃt Kích kháng là mßt tr¿ng thái tng c°ßng khÁ nng phòng vß °ÿc t¿o ra bái các kích thích môi tr°ßng ¿c bißt, nhß ó khÁ nng phòng vß ca cây trßng °ÿc
tng c°ßng tr°ßc các sÿ tÃn công ti¿p theo (van Loon et al., 1998) Kích kháng có thß
°ÿc kích ho¿t á nhißu lo¿i cây trßng, giúp cho cây trßng t¿o nên tính kháng rÃt lâu dài,
ôi khi sußt ßi ca cây trßng và có hißu quÁ chßng l¿i nhißu m¿m bßnh khác nhau nh°
vi rút, vi khuÁn và nÃm (Ryals et al., 1996, Sticher et al., 1997)
2.4 2 Các hình thc biÃu hián ca kích kháng
2.4 2.1 Kích kháng t¿i chß (local acquired resistance (LAR) hay local induced resistance (LIR)
Khi m¿m bßnh xâm nhißm vào khu vÿc nào ca cây, s¿ kích thích cây sÁn sinh ra các hóa chÃt ß t¿o ra sÿ kháng bßnh t¿i n¡i Ãy Các hoá chÃt chß có tác dÿng t¿i n¡i kích kháng (Ph¿m Vn Kim, 2000; Agrios, 2005) Kích kháng t¿i chß ã °ÿc chng minh
bái Ross vào nm 1961 trên cây thußc lá chßng l¿i bßnh Tobacco mosaic virus (TMV)
á nÿa lá ca cây thußc lá thì nÿa lá còn l¿i bißu hißn kháng vßi TMV ho¿c khi xÿ lý kích
Trang 35kháng tÿ lá bên d°ßi cho thÃy lá bên trên bißu hißn kích thích tính kháng chßng l¿i TMV (Ross 1961b)
2.4.3 Các tác nhân kích kháng
2.4.3.1 Tác nhân kích kháng là h oá chÃt
Tác nhân kích kháng hóa hßc là nhÿng hóa chÃt không là thußc bÁo vß thÿc v¿t nh°ng có khÁ nng kích kháng chßng l¿i các tác nhân gây h¿i Nßng ß chÃt kích kháng hoá hßc không có tác ßng trÿc ti¿p lên m¿m bßnh, mà chß có tác ßng kích thích tính kháng bßnh ca cây (Ph¿m Vn Kim, 2002)
Các nghiên cu kích kháng tÿ tác nhân kích kháng là chÃt hóa hßc cho thÃy:
Xÿ lý axít salicylic ngo¿i sinh có khÁ nng t¿o nên kích kháng trên d°a leo chßng
l¿i Zucchini yellow mosaic virus (Umar et al., 2016), trên bí ngô chßng l¿i Cucumber
mosaic virus (CMV) (Mayers et al., 2005) Axít salicylic cÜng có khÁ nng gây ra kích kháng chßng l¿i các loài nÃm ã °ÿc báo cáo ßi vßi nÃm Erysiphe graminis f sp
hordei (Manadhar et al., 1998), Pyricularia oryzae (Cai & Zheng, 1996)
Xÿ lý Benzothiadiazole (BTH) cho thÃy t¿o nên kích thích tính kháng trên ßt chßng
l¿i Pepper golden mosaic virus (Trejo-Saavedra, 2013), trên cà chua kháng vßi
Cucumber mosaic virus (Anfoka, 2000), trên thußc lá t¿o nên tính kháng vßi Tobacco
mosaic virus (TMV) (Hafez, 2009)
Theo Ishii et al (1999) cho r¿ng, acibenzolar-S-methyl có hißu quÁ kích thích tính
kháng trên cây d°a leo chßng l¿i bßnh thán th°, bßnh gh¿, bßnh gß sét
Abscisic acid khi °ÿc xÿ lý trên lúa mì s¿ t¿o nên kích kháng chßng l¿i bßnh gß
do Puccinia striiformis f sp tritici gây ra (Aboulila, 2022)
Xÿ lý vßi Chlorpromazine HCL trên lúa gây ra kích kháng chßng l¿i bßnh ¿o ôn (Salman, 2022)
Sodium salicylat, axít acetylsalicylic và xÿ lý các hÿp chÃt axít phenolic làm giÁm
bßnh mßc s°¡ng trên cây lúa m¿ch (Walter et al., 1993)
Theo Benhamou et al (1994), khi xÿ lý h¿t cà chua b¿ng chitosan thì kích thích
cây cà chua kháng l¿i nÃm gây chùn ßt và bßnh thßi rß
Xÿ lý h¿t lúa vßi clorua ßng, clorua s¿t phòng trÿ tßt ßi vßi bßnh 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 hßc th°ßng °ÿc sÿ dÿng trong nghiên cu kích kháng chßng l¿i bßnh cây trßng Các vi sinh v¿t này không có tác ßng ßi kháng vßi m¿m bßnh (Ph¿m Vn Kim, 2002)
Trang 36Xÿ lý nÃm Penicillium simplicissimum GP17-2 và dßch lßc nuôi cÃy tÿ nÃm cho thÃy t¿o nên kích kháng trên cây thußc lá làm giÁm chß sß bßnh do Cucumber mosaic
virus gây ra (Elsharkawya et al., 2012) N Ãm Trichoderma harzianum, dòng T-22 khi
°ÿc xÿ lý trên cà chua s¿ t¿o nên tính kháng trên cà chua chßng l¿i Cucumber mosaic
virus (Vitti et al., 2016) Xÿ lý dßch trích huyßn phù nuôi cÃy ca Streptomyces spp (S
griseorebens và S cavourensis ) cho hißu quÁ kích kháng chßng l¿i Cucumber mosaic
virus trên d°a leo (Radwa et al., 2016) Phun lên lá cà chua b¿ng vi khuÁn Bacillus
amyloliquefaciens dòng TBorg1 cho thÃy cà chua kháng l¿i Tobacco mosaic virus (Abdelkhalek et al., 2022) Xÿ lý Bacillus amyloliquefaciens dòng MBI600 trên cà chua cÜng 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 nng gây kích kháng lúa m¿ch chßng l¿i bßnh phÃn tr¿ng (Gregerson & Smedegaad, 1989)
Theo Ebrahim & Schonbeck (1985), nÃm Erysiphe graminis phân l¿p tÿ lúa m¿ch,
có khÁ nng kích kháng lúa m¿ch chßng l¿i nÃm E graminis f sp hordei
Xÿ lý Bipolaris sorokiriana không ßc lên cây lúa, làm giÁm bßnh thßi cß bông lúa (Manandhar et al.,1998)
Xÿ lý vi khuÁn vùng rß Pseudomonas sp dòngWCS 417 lên cây hoa cÁm ch°ßng, giúp cây tng tính kháng chßng l¿i bßnh héo rÜ (Tuzun & Klopper, 1995)
Xÿ lý dòng nÃm Fusarium spp dòng không ßc cho thÃy t¿o nên kích kháng trên cây chußi chßng l¿i bßnh héo (García-Bastidas et al., 2022)
2.4 4 C¢ ch¿ tín hiáu liên quan ¿n kích kháng
2.4.4.1 Axít salicylic
Axít salicylic (SA) là thành ph¿n trong con °ßng truyßn tín hißu t¿o nên kích thích tính kháng l°u d¿n (SAR) trên cây trßng chßng l¿i các tác nhân gây bßnh nh° vi
khuÁn, nÃm và vi rút (Ryals et al.,1996; Durner et al., 1997) Con °ßng truyßn tín hißu
ca axít salicylic t¿o nên kích thích tính kháng ã °ÿc chng minh trên cà chua chßng
l¿i Cucumber mosaic virus (Vitti et al., 2016) và Tomato mosaic virus (Hussein et al.,
2016), trên ßt kháng l¿i Pepper golden mosaic virus (Trejo-Saavedra, 2013), trên thußc
lá kháng vßi Cucumber mosaic virus (Elsharkawya et al., 2012) và Tobacco mosaic
virus (Jiang et al., 2022; Jiang et al., 2023)
Các nghiên cu trên cây Arabidopsis, thußc lá, khoai tây cho thÃy axít salicylic
°ÿc tßng hÿp tÿ 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 trßng phÁn ng bÁo vß cây
trßng, ßng thßi là con °ßng truyßn tín hißu ca SAR (Malamy et al., 1990; Yalpani et
al., 1991, Klessig et al., 2018; Kachroo et al., 2022) Sÿ gia tng axít salicylic trong
Trang 37phÁn ng bÁo vß ca cây thì có t°¡ng quan vßi sÿ kích thích bißu hißn ca PR protein
và t¿o nên tính kháng ca cây trßng (Ward et al., 1991) Axít salicylic thì yêu c¿u cho
sÿ bißu hißn ca mßt nhóm protein °ÿc gßi chung là protein liên quan ¿n phát sinh
bßnh (pathogenesis-related protein, PR protein) (Murphy et al., 1999; van Loon & van
Strien, 1999) à sÿ phát trißn v¿t bßnh ca phÁn ng siêu nh¿y cÁm °ÿc gây ra bái vi rút cho thÃy sÿ sinh tßng hÿp ca axít salicylic xÁy ra rÃt sßm t¿i trong và xung quanh
v¿t bßnh phát trißn, nh°ng sau ó xÁy ra á kh¿p n¡i cây trßng (Métraux et al,, 1990; Strawn et al., 2007) H¿u h¿t các sÁn phÁm ca axít salicylic °ÿc bißn ßi thành mßt
liên hÿp glucose (salicylic acid beta-glucoside (SAG)) tích lÜy trong t¿ bào không bào (Dean & Mills, 2004) Trong các mô bißu hißn kích thích tính kháng l°u d¿n, SAG là bißu tr°ng cho mßt sÿ tích lÜy ß hình thành nên axít salicylic tÿ do, ho¿t tính sinh hßc ca axít salicylic có thß °ÿc phóng thích ß phÁn ng l¿i vßi sÿ nhißm xa h¡n (Hennig
et al., 1993) Sÿ tng mc ß axít salicylic trong cây do xÿ lý b¿ng axít salicylic ngo¿i sinh ho¿c sÿ cÁm ng ca sinh tßng hÿp axít salicylic nßi sinh b¿ng cách xÿ lý tr°ßc cho cây mßt m¿m bßnh dòng không ßc, sau ó lây nhißm vßi Cucumber mosaic virus
s¿ c ch¿ hß thßng chuyßn ßng ca Cucumber mosaic virus (Naylor et al., 1998; Ji & Ding, 2001; Mayers et al., 2005) Xÿ lý axít salicylic ngo¿i sinh, s¿ t¿o nên kích thích tính kháng chßng l¿i Cucumber mosaic virus trên ngô (Mayers et al., 2005), Mungbean
yellow mosaic virus trên cây ¿u en (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 d¿n xuÃt khác bao gßm methyl jasmonate (MeJA)
Có chc nng nh° là mßt tín hißu trong phÁn ng bÁo vß ca cây trßng ßi vßi các v¿t th°¡ng và sÿ tÃn công ca m¿m bßnh (Creelman & Mullet, 1995) Khi xÿ lý cho cây trßng vßi JA ho¿c MeJA, cho thÃy có sÿ gia tng tính kháng ca cây ßi vßi m¿m bßnh
(Cohen et al., 1993) JA và MeJA có vai trò ißu khißn sÿ bißu hißn ca mßt sß gen, gen
PR và gen tßng hÿp phytoalexin (Wasternack & Parthier, 1997) JA là mßt tín hißu trong
sÿ kháng ßi vßi vi khuÁn và nÃm gây bßnh và chßng l¿i các dßch h¿i côn trùng (Thaler
et al., 2004) Cùng vßi kích thích tß thÿc v¿t nh° khí ethylene, JA cÜng ißu khißn mßt con °ßng kích kháng l°u d¿n có thß kích thích bái các vi khuÁn không gây bßnh (kích kháng theo d¿ng: Induced systermic resistance) ch y¿u là kháng vßi nÃm và vi khuÁn
trong cây Arabidopsis thaliana (Ton et al., 2002) Tuy nhiên, ßi vßi Tobacco mosaic
virus (TMV), JA °ÿc tßng hÿp t¿m thßi trong giai sßm nhÃt ca phÁn ng siêu nh¿y
cÁm gây ra bái TMV và có thß óng mßt vai trò nhß trong sÿ cô l¿p vi rút (Kenton et
al., 1999; Liu et al., 2005), mßt nghiên cu g¿n ây cho thÃy JA óng mßt vai trò trong
sÿ cÁm ng ca SAR (Truman et al., 2007) Xÿ 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 chßng l¿i Tomato mosaic virus thông qua con
°ßng tín hißu JA (Elsharkawy et al., 2022) Xÿ lý nÃm Penicillium simplicissimum
GP17-2 và dßch lßc nuôi cÃy tÿ nÃm cho thÃy t¿o nên kích kháng trên cây thußc lá làm
Trang 38giÁm chß sß bßnh Cucumber mosaic virus và bißu hißn gen liên quan ¿n con °ßng tín hißu ca tß lß JAdethylen (Elsharkawya et al., 2012) Xÿ lý nÃm Trichoderma harzianum,
dòng T-22 gây nên kích kháng trên cà chua chßng l¿i Cucumber mosaic virus thông qua
con °ßng tín hißu ca tß lß JA/ethylen (Vitti et al., 2016)
2.4.4.3 Ethylen
Ethylen là tín hißu phân tÿ ißu khißn quá trình tng tr°áng và phát trißn ca cây trßng và các phÁn ng bÁo vß do sßc bái tác nhân sinh hßc ho¿c hoá chÃt (Bleecker & Kende, 2000) Ethylen °ÿc tßng hÿp tÿ methionin thông qua S-adenosyl-L-methionin (AdoMet) và axít 1-aminocyclopropane-1-carboxylic (ACC) (Bleecker & Kende, 2000) Ethylen có vai trò quan trßng trong phÁn ng bÁo vß ca cây trßng Có sÿ gia tng ethylen á v¿t th°¡ng, sÿ xâm nhißm ca m¿m bßnh ho¿c khi xÿ lý chÃt mßi (chÃt kích kháng) trong phÁn ng bÁo vß ca cây trßng chßng l¿i m¿m bßnh (Enyedi et al., 1992;
O9Donnell et al., 1996)
Ethylen °ÿc sinh ra nhißu trong phÁn ng siêu nh¿y cÁm và là mßt chÃt kích kháng ca các gen PR ã °ÿc bi¿t Tín hißu ethylen là không thß thi¿u cho sÿ duy trì ca tính kháng c¡ bÁn ßi vßi nÃm và vi khuÁn (van Loon & van Strien, 1999; Geraats
et al., 2007) Trong phÁn ng xâm nhißm TMV trên cây thußc lá, cho thÃy ethylen t¿o
ra các phân tÿ tín hißu trong lá bß nhißm TMV, kích ho¿t sÿ tích lÜy axít salicylic, bißu hißn gen phòng vß và phát trißn kích thích tính kháng l°u d¿n á lá không bß nhißm bßnh (Verberne, 2003)
2.4.5 C¢ ch¿ phÁn ng phòng vá ca cây trßng liên quan ¿n biÃu hián kích kháng
2.4 5.1 PhÁn ng trÿc ti¿p trong mô bß tÃn công
Khi cây trßng bß m¿m bßnh tÃn công, các phÁn ng ¿u tiên bên trong cây xÁy ra nhanh á nhÿng n¡i bß xâm nhißm trong vòng vài phút Các phÁn ng xÁy ra phÿ thußc vào nhÿng sÿ thay ßi ca mßt sß enzym và các phÁn ng hoá hßc Các phÁn ng này bao gßm sÿ sinh tßng hÿp khßi l°ÿng lßn ca nhóm oxy ho¿t ßng bao gßm H2O2, O2-
°ÿc gßi là sÿ bßc phát oxi hoá và sÿ cÁm ng ch¿t t¿ bào °ÿc ch°¡ng trình hoá °ÿc gßi là phÁn ng siêu nh¿y cÁm Các vai trò ¿u tiên ca hißn t°ÿng này, ho¿t ßng nh° rào cÁn ¿u tiên, làm ch¿m l¿i sÿ lan ra ca m¿m bßnh và sÿ khái ¿u c¡ ch¿ tín hißu, d¿n ¿n có nhißu sÿ thay ßi bi¿n d°ÿng ca cây bß xâm nhißm (Talarczyk & Hennig, 2001)
2.4 5.2 PhÁn ng t¿i chá thay ái sÿ bi¿n d°ÿng và dÁn ¿n cÁm ng ca gen
tÿ vá
Khi cây trßng bß m¿m bênh tÃn công, cây s¿ tÿ bi¿n ßi vß bi¿n d°ÿng trong mô
bß xâm nhißm Con °ßng bi¿n d°ÿng th cÃp phenylpropanoic °ÿc thay ßi, t¿o nên
sÿ tích tÿ ca hÿp chÃt phenol Các hÿp chÃt phenol có thß có hißu quÁ tiêu dißt m¿m bßnh trÿc ti¿p, ho¿c có thß tích tÿ ß t¿o ra mßt rào cÁn v¿t lý (lignin) chßng l¿i sÿ lây
Trang 39lan ca m¿m bßnh ho¿c có thß tham gia trong mßt sß phÁn ng tÿ vß ca cây nh° là các hÿp chÃt tín hißu (axít salicylic, axít benzoic) Mßt sß các gen liên quan ¿n sÿ phát sinh bßnh °ÿc kích ho¿t, các vách t¿ bào °ÿc tng c°ßng vß cÃu trúc b¿ng các liên k¿t oxi hoá ca hydroxyprolin và glycoprotein giàu prolin, ß t¿o thành mßt m¿ng polysaccharid
và sÿ tßng hÿp thành ph¿n mßi, các protein liên quan ¿n sÿ tÿ vß khác °ÿc tßng hÿp, nh° các protein c ch¿ polygalacturonase (polygalacturonase-inhibiting proteins: PGIPs), chÃt này thì c ch¿ polygalacturonase sinh ra bái mßt sß nÃm bßnh Các hÿp chÃt truyßn tín hißu khác nh° axít jasmonic và ethylen °ÿc tßng và con °ßng tín hißu t°¡ng ng có thß °ÿc kích ho¿t (Talarczyk & Hennig, 2001)
2.4 5.3 Ti¿n trình phòng ngÿ ban Åu-sÿ phát hián và phÁn ng tc thåi
Các lo¿i cây trßng kháng vßi m¿m bßnh thì có khÁ nng phát hißn m¿m bßnh ngay sau khi có sÿ xâm nhißm, các phÁn ng tÿ vß ¿u tiên xÁy ra rÃt nhanh trong vòng vài phút, d¿n ¿n thay ßi vß m¿t sinh lý và hình thái bên trong các t¿ bào bß nhißm và chung quanh các t¿ bào ó Thông th°ßng, ó là mßt ph¿n ca phÁn ng siêu nh¿y cÁm, d¿n
¿n sÿ ch¿t t¿ bào °ÿc ch°¡ng trình hoá, giúp gißi h¿n sÿ tÃn công ca m¿m bßnh vào
ißm xâm nhißm PhÁn ng siêu nh¿y cÁm xÁy ra tr°ßc, do có sÿ tßng hÿp m¿nh ca các d¿ng oxi ho¿t ßng (active oxygen species: AOS), sÿ thay ßi trong cÿc ca màng t¿ bào và tính thÁm thÃu ca ion, sÿ tng c°ßng vách t¿ bào qua các sÁn phÁm trung gian ca AOS và sÿ phospho hoá Các hißn t°ÿng này góp ph¿n gißi h¿n m¿m bßnh lan tràn trong mô bß nhißm (Talarczyk & Hennig, 2001)
2.4 5.4 Sÿ bác phát oxi hoá (oxidative burst)
Sÿ bßc phát oxi hoá là hißn t°ÿng ho¿t ßng bßc phát các chÃt oxi hóa trong t¿
bào, quá trình này liên quan ¿n vißc sinh ra các gßc oxi hóa ho¿t ßng (active oxygen species: AOS) bao gßm H2O2, O2- và OH-, xÁy ra trong quá trình bi¿n d°ÿng bình th°ßng ca cây trßng, ho¿c có thß tích tÿ do sßc ca môi tr°ßng, do chÃt hoá hßc và sÿ tÃn công
ca m¿m bßnh (Anastasia et al., 1999), ho¿c do các hißn t°ÿng t°¡ng tác giÿa m¿m bßnh
và ký ch (Levine, 1994; Lamb & Dixon, 1997; Wojtaszek, 1997) Các sÁn phÁm ca
hißn t°ÿng này bao gßm H2O2, O2- và OH-là chÃt ßc nguy hißm ¿n các t¿ bào ca cây trßng, ho¿c có thß có lÿi trong sÿ hình thành lignin ca vách t¿ bào (Lewis & Yamamoto,
1990; Foyer et al., 1994) ho¿c giúp phÁn ng bÁo vß t¿i chß (Levine, 1994; Lamb &
& Dixon, 1997) Trong mßt sß kißu t°¡ng tác giÿa m¿m bßnh và ký ch, có hai giai
o¿n ca sÿ bßc phát oxi hoá °ÿc quan sát Giai o¿n tr°ßc tiên khoÁng vài giß ¿u sau khi xÿ lý chÃt mßi (elicitor) và giai o¿n th hai b¿t ¿u khoÁng 4 giß sau khi xÿ lý chÃt mßi và ti¿p tÿc cho ¿n vài giß (Lamb & Dixon, 1997) Trong dßch huyßn phù nuôi
Trang 40cÃy, có 2 ßnh sinh ra AOS có thß °ÿc quan sát ßnh 1 xuÃt hißn trong vòng 30 phút sau khi m¿m bßnh tÃn công, ßnh 2 xuÃt hißn 1,5- 6 giß sau khi b¿t ¿u có chÃt mßi Trong mßt sß tr°ßng hÿp t°¡ng tác t°¡ng hÿp cÜng có khÁ nng kích thích sinh ra AOS, nh°ng chß có ßnh 1 °ÿc quan sát H2O2d°ßng nh° là mßt hÿp chÃt bßn vÿng ca AOS sinh ra trong sußt quá trình bßc phát oxi hoá (Talarczyk & Hennig, 2001)
Các nghiên cu vß ngußn hình thành AOS trong quá trình t°¡ng tác ca cây trßng
và m¿m bßnh, cho thÃy AOS °ÿc hình thành tÿ hÿp chÃt NADPH oxidase trong màng t¿ bào chÃt và tÿ sÿ phát sinh ca H2O2 tÿ peroxidase vách t¿ bào (Grant & Loake, 2000) SÁn phÁm ca AOS trong quá trính bÁo vß cây trßng ßi vßi m¿m bßnh thì °ÿc k¿t
hÿp vßi phÁn ng siêu nh¿y cÁm (Alvarez et al., 1998) Trong phÁn ng bÁo vß ca cây
trßng cho thÃy AOS có mßt sß vai trò sau:
- Tác ßng ßc trÿc ti¿p trên vi sinh v¿t (Lamb & Dixon, 1997; Levine et al, 1994)
- Thúc Áy các liên k¿t chéo oxi hoá ca glycoprotein giàu prolin và hydrocyproline vách t¿ bào, giúp chßng l¿i enzym phân huÿ vách t¿ bào do nÃm ti¿t
(Bradley et al., 1992)
- Làm tng tßc ß trùng hÿp hình thành lignin trong vách t¿ bào, ß t¿o nên mßt rào cÁn v¿t lý chßng l¿i sÿ lan tràn ca mßt sß m¿m bßnh (Lamb & Dixon, 1997)
- Kích thích tßng hÿp phytoalexin (Devin & Gustine, 1992)
- Kích thích các gen có liên quan ¿n sÿ bÁo vß (Baker et al., 1997; Lamb & Dixon,
1997; Levine et al., 1994)
Kích thích tính kháng trên cây trßng chßng l¿i vi rút cho thÃy xÿ lý hÿp chÃt ò-aminobutyric acid gây ra kích kháng trên cây thußc lá chßng l¿i bßnh khÁm TMV có liên quan ¿n sÿ ch¿ t¿ bào trong phÁn ng siêu nh¿y cÁm, tích lÜy nßng ß ca H2O2
DL-và O2- trong cây °ÿc kích kháng (Siegrist et al., 2000) Xÿ lý kích kháng vßi hÿp chÃt Benzothiadiazole (BTH) cho thÃy tích lÜy nßng ß H2O2 và O2- sßm sau khi xÿ lý tÃn công m¿m bßnh, k¿t quÁ t¿o nên c ch¿ sÿ nhân lên ca TMV (Hafez, 2009) Xÿ lý kích
kháng vßi axít salicylic trên cây ¿u en (Vigna mungo) t¿o nên kích kháng chßng l¿i vßi Mungbean yellow mosaic India virus có liên quan ¿n tng nßng ß H2O2 (Kundua
et al., 2011) Nßng ß H2O2 gia tng trong cây thußc lá bißu hißn kích thích tính kháng chßng l¿i TMV cÜng °ÿc chng minh khi xÿ lý vßi Burdock fructooligosaccharide là
mßt oligomer fructosan °ÿc trích tÿ rß cây ng°u bàng (Arctium lappa) (Wang et al.,
2009); Citral °ÿc chi¿t xuÃt tÿ cây màng tang (Litsea cubeba) (Jiang et al., 2022) và
Linalool °ÿc chi¿t xuÃt tÿ cây Long nÁo (Cinnamomum camphora) (Jiang et al., 2023)
2.4.5.5 PhÁn ng siêu nh¿y cÁm
PhÁn ng siêu nh¿y cÁm (hypersensitive response: HR) là phÁn ng kích thích t¿ bào ch¿t t¿i vß trí xâm nhißm ca m¿m bßnh, nh¿m gißi h¿n sÿ phát trißn ca m¿m bßnh
và giúp cây trßng chßng l¿i vßi tác nhân gây bßnh (Martinez et al., 2000; Talarczyk &
Hennig, 2001; Agrios, 2005) PhÁn ng siêu nh¿y cÁm t¿o ra khÁ nng kháng bßnh ß