Khóa luận tốt nghiệp Công nghệ sinh học: Sử dụng phương pháp Multiplex PCR chuẩn đoán, đánh giá hiện trạng nhiễm virus gây bệnh khảm lá trên các giống khoai mì (Manihot esculenta Crantz) tại Tây Ninh

TÓM TẮTBệnh kham lá khoai mì Cassava Mosaic Disease - CMD là bệnh hại nghiêm trong nhất trên tat cả các giống khoai mì hiện được trồng tại Việt Nam.. Nguyên nhân gây bệnh chính là do cá

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHÓ HÒ CHÍ MINH

KHOA HỌC HỌC SINH HỌC

SỬ DỤNG PHƯƠNG PHAP MULTIPLEX PCR CHUAN DOAN, ĐÁNH GIÁ HIEN TRANG NHIEM VIRUS GAY BỆNH KHAM

LA TREN CAC GIONG KHOAI MÌ (Manihot esculenta Crantz)

TAI TAY NINH

Nganh hoc : CONG NGHE SINH HOC

Ma Nganh : 7420201

Sinh viên thực hiện : PHAN HUỲNH THANH TÍN

Mã số sinh viên : 18126180Niên khóa : 2018 — 2022

Tháng 03 năm 2023

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHÓ HÒ CHÍ MINH

KHOA HỌC HỌC SINH HỌC

KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP

SỬ DỤNG PHƯƠNG PHAP MULTIPLEX PCR CHUAN DOAN, ĐÁNH GIA HIEN TRANG NHIEM VIRUS GÂY BỆNH KHAM

LA TREN CAC GIONG KHOAI Mi (Manihot esculenta Crantz)

TAI TAY NINH

Hướng dan khoa học Sinh viên thực hiện

T.S PHAM ĐỨC TOÀN PHAN HUỲNH THANH TÍN

Tháng 03 năm 2023

LOI CAM ON

Đề hoàn thành được khóa luận này, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến toàn théBan giám hiệu trường Đại học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh, đã tạo điều kiện để emđược học tập và nghiên cứu trong 4 năm qua.

Em xin gửi lời cảm ơn đến tat cả các thầy cô trong Khoa Khoa học Sinh học, cố van

học tập cô Trần Thị Lệ Minh đã tận tình chỉ dạy, giúp em củng cô được những kiến thứcquý giá dé hoàn thành đề tài này

Và em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến thầy Phạm Đức Toàn, người

trực tiếp định hướng, hướng dẫn tận tình và truyền đạt kinh nghiệm quý báu của thầy cho

em trong quá trình thực hiện khóa luận.

Em xin gửi lời cảm ơn đến tất cả anh chị em Phòng Sinh học Phân tử (A204) thuộcViện Công nghệ Sinh học và Môi trường đã giúp đỡ, động viên dé em có thé hoàn thànhtốt khóa luận tốt nghiệp

Sau cùng, cảm ơn ba mẹ đã là chỗ dựa tinh thần, luôn động viên, tin tưởng trongsuốt thời gian qua

XÁC NHAN CUA TÁC GIÁ

Tôi cam đoan kết quả trình bày trong khóa luận là do tôi thực hiện

Thành phố Hồ Chí Minh, Tháng 03 năm 2023

Người thực hiện

Phan Huỳnh Thanh Tín

TÓM TẮT

Bệnh kham lá khoai mì ( Cassava Mosaic Disease - CMD) là bệnh hại nghiêm trong

nhất trên tat cả các giống khoai mì hiện được trồng tại Việt Nam Nguyên nhân gây bệnh

chính là do các chung virus thuộc chi Begomovirus có tên gọi chung là Cassava MosaicVirus (CMV), trong đó có 3 chủng đã được nghiên cứu xuất hiện tại Việt Nam là Africancassava mosaic virus (ACMV), East African cassava mosaic virus (EACMV) va Sri

Lankan cassava mosaic virus (SLCMV) Nghiên cứu nay nhằm mô tả rõ triệu chứng bệnhkhảm trên lá non, lá gia, thân cây khoai mì đồng thời ứng dụng kỹ thuật PCR va MultiplexPCR dé phát hiện các chủng virus gây bệnh tại huyện Tân Châu tỉnh Tây Ninh dựa trên sựphát hiện kích thước band sản phẩm PCR lần lượt là 368 bp (ACMV), 650 bp (EACMV)

và 1056 bp (SLCMV) Kết quả xác định được tỉ lệ nhiễm bệnh trên các giống là 100% trên

2 giống KM505 và KM140, đối với 4 giống còn lại HN97, HN3, HN5 và HNI hoàn toànsạch bệnh với tỉ lệ nhiễm 0%, có thé sàng lọc được nguồn giống sạch bệnh dé tiếp tục nhângiống khoai mì phục vụ nông nghiệp

Từ khóa : Khoai mì, Cassava Mosaic Virus, PCR, Multiplex PCR.

Cassava Mosaic Disease (CMD) is the most serious disease of all cassava varieties currently grown in Vietnam The main cause of the disease is virus strains belonging to the genus Begomovirus with the common name Cassava Mosaic Virus (CMV), of which 3 strains have been studied in Vietnam: African cassava mosaic virus (ACMV), East African Cassava mosaic virus (EACMV) and Sri Lankan cassava mosaic virus (SLCMV) The aim

of this study is to describe the symptoms of mosaic disease on young leaves, old leaves, and cassava stems while applying PCR and Multiplex PCR techniques to detection of pathogenic virus strains in Tan Chau district, Tay Ninh province based on the detection of PCR product band sizes of 368 bp (ACMV), 650 bp (EACMV) and 1056 bp (SLCMV), respectively The results indicated that the infection rate on varieties was 100% on 2 varieties KM505 and KM140, for the remaining 4 varieties HN97, HN3, HNS5 and HN1 were completely free of disease with 0% infection rate, can be screened obtain a source of disease-free seed to continue to propagate cassava for agriculture.

Keywords: Tapioca, Cassava Mosaic Virus, PCR, Multiplex PCR.

MỤC LỤC

Trang

KT 11 62616665 682s60086169020612E25621s0040602:30501023199808E1004330EA:0iu1AB5 iTOM TẮTT 22222222 221221221122122112112211211211211211111211112112111112111121121211212121 21 re ii

SUMARY oo ecccescssesssesssssesssssessesssessesssesussisessssistissustistsnssnstsstanssstsesssessessseesessnssseesesseeseeees iii

ee iv

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIỆT TAL scnnesresecwsetesisnisrenmnnnterieenseencivevineestenanien viiiDANH SÁCH BANG Q.o sscsscssessssssessusssesseessessessvessessnsssesstensssessustiesiessiesiessssiesseseeeensasee ixDANH SÁCH HÌNH - 2: 22+222E2E12EE22E122122112212211211271121121121121121121121121211 c0 x

Chương 1 MỞ ĐẦU -2-©722222+2EE22EE222122212221221122122112211211221121122112111221221 21 e0 1

1.ï, Đi a es |1.2 000i NGGrriđdadaddẦỖỎỶẢẲẢ 2

We ING diane thre 1 60 ssesescpose as gece uzese ner arumose ea yes asta var nnenlereniseamuanesiae seamen anaes ama 2Chương 2 TONG QUAN TÀI LIBU ooo ccccccscescessessesseseesseeseesseesessssiessnssietinsseeseesiseneenees 3

2.1 Sơ lược về cây Khoai Mie ccccccecccscssecssessessesseesesseeseessessessesseesesssesitesieeseeseenseesess 3PEA iNudie ahr tin TẾ kauscneengapabiotiorbotlisoagaGi0301G00920gG 04g68 9000206g00y0 gsgugi 32.1.2 Tên khoa học và phân ÏOạ1 -. 2 22 E222 2212538551221 1 2312215511251 251 121 51171 111 exre 32.1.3 Đặc điểm hình (Ab es eccccseereceiceensearaeecenonasenspenceenuserannaseweneenuneanwsunes 4

"PT 4‹-£-.24A 4

| 5

ne 5 Dales QUA WAG gcsecerset ere secierrers teeeeineie ieee es oe eS 5

2.1.4 Thành phan dinh dưỡng va giá trị sử dụng 2-2 5¿22222E22E222E22E222E22E222xzzxze, 52.1.5 Tình hình sản xuất Khoai mì trên thế giới và Việt Nam c.cccsccsseeseeseeseeseeseeseeeees 62.1.5.1 Tình hình sản xuất Khoai mì trên thé giới - 2 2¿222222+2E2E+2£Ez22z22xzzxz+ 62.1.5.2 Tình hình sản xuất khoai mì tại Việt Nam 2-2 2+22+E+EE£Ez2Ec£E2EE2EEzerxcree 62.2 Sơ lược về bệnh Khảm lá trên ror {no I0 hố ốc 7

QQ Kuna mien nh ï

2.2.2 Nguyên nhân gây bênh và cơ chế gây bệnh -2 2 2222+22+E£2E£+Ez2Zz22z2zzzzzzcz2 7

222.) NSUVER RNA Bay DOM pce ssase ssc sxssnsenswencus sexe vawasmeuseueetentoen neste ceMeueb amet 7

2.2.2.2 Co ché gay beth ccccccecssssscsesssssesssessecsssssessessseesecsscsvecsscssessecsscsnecsecsnecssesenseesees 7

2.2.3 c2 00 1 “1-1 8

2.3 Tổng quan về Kỹ thuật PCR oo cccccccccccccecesseessesseessesseesseesssessessnesssessseessesssessseesneeees §

2, Oa) KHÔI HE, RbsusssosnsisiosaiisittisbiEDRGGIGISOREISIGNGREDESGBSSS.GCINJSNISESESSIBEGRUSHGGSENIBSBESISEMSGBE0G48858883 8D2 NIpuyEu tie lnoabdGng otk POR rceeraceveescenseseaniannormernnnemenmnrnwenennwencaies 9

2.3.3 Quy trim 09.1 9

2.3.4 Các yếu tô ảnh hưởng đến PCR -.2- 2 2¿22222E22EE2EE22EE2EE223E221221222122222 re 10

2.3.5 Multiplex PCR 17 5"¬›5D lãi

2.5.5.1 Khái niềm Multiplex: Pöcosecuotaontoikglolkbstlsgiioe-b3304650088g0940038u1.:G4020084G3814000580 1084 11

2.4 Một số nghiên cứu bệnh kham lá Khoai mì trên thé giới và trong nước a2.4.1 Một số nghiên cứu bệnh kham lá Khoai mì trên thé giới . 2: 5525525552 122.4.2 Một số nghiên cứu bệnh kham lá khoai mì tại Việt Nam 252 2252: 12Chương 3 VAT LIEU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2 52 2£: 143.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu 2-2 2 s+2S+SE+2E£EE£EE£EE22E22E22E 212122 2xrvee 14

3.2 Vat WOU oe 14

CERRO tượng tc | 143.2.2 Hoa chat va thiét 0n nh 143.2.3 Tổ hop mỗi dùng trong phản ứng Multiplex POR o cccccccccccccessecseesecseeesseeseeeees 153.3 Phuong phap nghién CU 1 153.3.1 Khảo sát và mô ta triệu chứng các giống bệnh -2-©22©z++czxrrrerrreee 153.3.2 Sử dụng phương pháp Multiplex PCR dé chuẩn đoán, phát hiện virus gây bệnh khamtrén 110i g4 0 10 7N a.:4 16

5,21 lay trích DIN A wssecess bon exesxaneimy GHEbtc thun soca eae meee aT tee aE ES 16

3.3.2.2 Thực hiện phan ứng Multiplex PCR phát hiện virus gây bệnh 16Chương 4 KET QUA VÀ THẢO LUẬN c6x55Ss 00 22212011 19

4.1 Kết quả mô tả triệu chứng bệnh khảm lá trên 2 giống khoai mì bị bệnh KM505 và

$9 50a 19

4.1.1 Kết quả mô tả triệu chứng trên lá non bị bệnh của giống KM505 19

4.1.2 Kết quả mô tả triệu chứng trên lá già bị bệnh của giống KM505 - 20

4.1.3 Kết qua mô tả triệu chứng trên thân bị bệnh của giống KM505 20

4.1.4 Kết quả mô tả triệu chứng trên lá non bị bệnh của giống KM140 21

4.1.5 Kết qua mô tả triệu chứng trên lá gia bị bệnh của giống KM140 35

4.1.6 Kết quả mô tả triệu chứng trên thân bị bệnh của giống KM140 23

4.2 Kết qua phát hiện các chủng virus gây bệnh kham lá khoai mi bằng phương pháp Multiplex: P GR Go 1g11101002200IBE5GMSESEEGEGBIDSRSBSSEEIEBEEBSDGDIBIGEIĐMNGSSESES.043E83i/G10S800iA-0GGã3.4.0S8830.4g008i04 23 4.2.1 Kết qua điện di tổng số DNA của 6 giống thu thập được -2- 23 4.2.2 Kết quả PCR và Multiplex PCR phát hiện các chủng virus trên giống bị khảm KM505 EperyEid90Posilieestiogfveeatogttp4r9piretrdpstitfitgdBsdiigfdsĐitupftigrnbBdeilnagtrtologfng26863163710010461073010x821n9icg008 24 4.2.2.1 Kết qua PCR phát hiện chủng virus SLCMV trên giống bị khảm KM505 24

4.2.2.2 Kết qua Multiplex PCR phát hiện 2 chủng virus ACMV và EACMV trén 25

E10òigu83/589 5g 2 25

4.2.3 Kết quả PCR va Multiplex PCR phát hiện các chủng virus trên giống bị khảm KM140 4.2.3.1 Kết qua PCR phát hiện chủng virus SLCMV trên giống bị khảm KM140 25

4.2.3.2 Kết qua Multiplex PCR phát hiện 2 chủng virus ACMV và EACMV trên giống bị khám KMÁ cácaeeeensnisebientiavokBE10380136088661535869115EEEA8SE.AGSLISIISE4G00G0L38536/055030400E6EL48EG0080 000488 26 4.2.4 Kết qua PCR va Multiplex PCR phát hiện các chủng virus trên 2 giống kháng kham HINO 7 va FINS en pees eee DEEEk St 0PTELISSESE-ESESSELSSESEESoEEUSEESIESE0G7B12N8LEBS5E7005 g005020030102Đ91014 27 4.2.4.1 Kết qua PCR phát hiện SLCMV trên 2 giống kháng khảm HN97 và HN3 57 4.2.4.2 Kết quả Multiplex PCR phát hiện 2 chủng virus ACMV và EACMV trên 2 giống

lưng Bia EDTMIOT LS: | «e eansccodoecdgtueiussetuittodaddpiikhudrhdithoddlirfrdhnduSogGinHEeCauidndfnooznud +7

4.2.5 Kết qua PCR va Multiplex PCR phát hiện các chủng virus trên 2 giống kháng kham

HN 'và HN | ee ee ee ee 28

4.2.5.1 Kết qua PCR phát hiện SLCMV trên 2 giống kháng khảm HN5 va HNI 28

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ DE NGHỊ, - 2: 2©2222222E222E22E222122322212212222223222xcze 30

TT ha ntreararaeẽaerrrrrartrroioyrrotrGtr0g0pftisegggtergyHengigegaptyrtaseygnaniaae 30

in ẽ ốố.Ẽ 30

IV 180120089:7.) 0804:7091 — 31

vii

DANH SACH CAC CHU VIET TAT

: Cassava Mosaic Disease

: Cassava Mosaic Virus

: African Cassava Mosaic Virus

: East African Cassava Mosaic Virus

: Sri Lankan Cassava Mosaic Virus

: Polymerase Chain Reaction

: Food and Agriculture Organization of the United Nations

: Deoxyribonucleic acid

: Deoxyribonucleotide triphosphate

viii

DANH SÁCH BANG

Trang

Bảng 3 1 Trinh tự các cặp primer CMBRep/F, ACMVRep/R phát hiện virus ACMV; cap CMBRep/F, EACMVRep/R phat hién virus EACMV; cap SLCMV-F, SLCMV-R phat ice) 2k33064803G1Xeogi8Sãim13088n Eu3iorzBqio38EnBsSiokiostiliseidlnosuiosiasiE 15Bảng 3 2 Thanh phan phản ứng PCR phát hiện virus SLCMV 2-552552-552 17Bang 3 3 Thanh phan phản ứng Multiplex PCR phát hiện virus ACMV, EACMV 17

Bang 3 4 Chu trình nhiệt của phản ứng PCR va Multiplex PCR phat hiện virus ACMV, BACMV và SLCOMY scasiecsovcovsenssi an sanneniiceisunoventever newest onamevconsnvaenverousssionussnsxcseuusncsouisssts 17

FINS Wa EEN 1 Lee ssessnssissiUSii0G10400612100800004138936:0/0801610538004G35180503R45543384S2XEESGIIG0U0S885.04819108031232300880019800308 28

Chương 1 MỞ ĐẦU1.1 Đặt vấn đề

Cây khoai mì hay còn gọi là San ( Manihot esculenta Crantz ) phố biến nhất ở Nam

Mỹ, Châu Phi và Châu Á Thuộc top cây lương thực quan trọng chỉ sau Lúa và Ngô Khôngchỉ dùng làm thức ăn cho cả người hoặc trong chăn nuôi mà còn được sản xuất cho cácdoanh nghiệp chế biến sản phẩm trong nước và xuất khâu ra nước ngoài Ở Việt Nam, theobáo cáo của Cục Trồng trọt (Bộ NN&PTNT), hiện nay khoai mi và các san phẩm từ khoai

mì là một trong 13 sản phẩm nông sản chủ lực với kim ngạch xuất khâu 1,35 tỷ USD/năm,đứng thứ 2 thế giới chỉ sau Thái Lan Tây Ninh và Gia Lai hiện là 2 tỉnh dẫn đầu về diệntích và năng suất của khoai mì ở nước ta Theo Sở NN&PTNT Tây Ninh cho biết, tinh códiện tích trồng khoai mì lớn thứ hai cả nước (sau Gia Lai) nhưng năng suất đứng nhất cảnước, diện tích trồng khoai mì hằng năm của Tây Ninh đạt khoảng 59.000 - 60.000 ha,

chiếm 22,1% tổng diện tích đất sản xuất nông nghiệp của tỉnh, năng suất trung bình khoảng

33 tan/ha Với diện tích lớn như vậy việc kiểm soát các nguồn bệnh trên cây khoai mì là

vô cùng quan trọng Và van đề lớn nhất hiện nay là sự xuất hiện của bệnh khám lá trên câykhoai mì Đây là bệnh do virus gây ra nghiêm trọng nhất trên cây khoai mì (Cassava MosaicVirus -CMV) ở tiểu vùng Sahara Châu Phi (Legg & ctv, 2006) Bệnh được phát hiện lầnđầu tiên vào năm 1894 tại Châu Phi, là dịch bệnh nguy hiểm có kha năng lây lan nhanh vagây thiệt hại nghiêm trọng về năng suất và chất lượng khoai mì Năm 2005, bệnh kham lákhoai mì (Casava Mosaic Disease - CMD) đã ảnh hưởng đến 9 quốc gia ở Đông và TrungPhi có diện tích 2,6 triệu km2 và gây thiệt hại ước tính 47% sản lượng ở các quốc gia biảnh hưởng tương đương với hơn 13 triệu tan (Legg & ctv, 2006)

Đến nay, trên thé giới có 9 chủng virus thuộc chỉ Begomovirus, họ Geminiviridae

đã được ghi nhận trên cây khoai mì (Duraisamy & ctv, 2013) Tất cả các chủng này tấn

công đều gây các triệu chứng bệnh trên cây khoai mì như : Lá đốm vàng, xoăn, cây còi

cọc, kém phát triển Cây có thé bị nhiễm một hoặc nhiều chủng khác nhau

Tại Tây Ninh, tính đến ngày 18/3/2022, tổng diện tích sản xuất khoai mì còn trênđồng là 46.613 ha, diện tích nhiễm bệnh kham lá còn trên đồng là 36.968 ha, chiếm 79,3%

1

diện tích khoai mì còn trên đồng của tỉnh Tây Ninh Và Tây Ninh cũng là điểm đầu tiênghi nhận bệnh kham lá xuất hiện vào tháng 6/2017 đã được xác định là do Sri Lanka

Cassava Mosaic Virus (SLCMV) gây ra Năm 2019, phát hiện thêm 2 dòng virus gây bệnh

khám có nguồn gốc từ Châu Phi là African Cassava Mosaic Virus ( ACMV) và EastAfrican Cassava Mosaic Virus ( EACMV) đều xuất hiện trên các giống khoai mì trên địa

bàn (Lê Đức Hưng & ctv,2019).

Nghiên cứu này nhằm xác định lại các giống khoai mì bị nhiễm các chủng virusACMV, EACMV và SLCMV trên địa bàn tinh Tây Ninh bằng phương pháp MultiplexPCR và đánh giá hiện trạng, triệu chứng và mức độ nhiễm của các giống nay

1.2 Mục tiêu

Dùng phương pháp Multiplex PCR để chuẩn đoán và đánh giá hiện trạng nhiễm

Virus gây bệnh kham lá trên các giống khoai mì tại Tay Ninh phục vụ cho công tác kiểmsoát nguồn giống sạch bệnh Virus đáp ứng cho nhu cầu canh tác của người dân trồng khoai

mì.

1.3 Nội dung thực hiện

Nội dung 1: Thu thập mẫu và mô tả triệu chứng bệnh khảm lá trên các giống khoai

mì trên địa bàn tỉnh Tây Ninh

Nội dung 2: Sử dụng phương pháp Multiplex PCR chuẩn đoán, phát hiện virus gâybệnh kham lá khoai mì trên các giống

Chương 2 TONG QUAN TÀI LIEU2.1 Sơ lược về cây Khoai Mì

2.1.1 Nguồn gốc và phân bố

Khoai mì ( Manihot esculenta Crantz ) còn được gọi là Tapioca ở Châu A, Manioc

ở Châu Phi, và ở Châu Mỹ Latinh thường là Manioca, Yucca và Mandioca Có nguồn gốc

từ Nam Mỹ Là một loại cây bụi thân gỗ lâu năm thuộc họ Euphorbiaceae (họ cây đỉnh

lăng) đã được trồng phố biến như một loại cây hàng năm ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệtđới vì củ có nhiều tinh bột ăn được Chi Manihot có khoảng 100 loài và Khoai mì ( Cassava)

là loài duy nhất được trồng thương mai Các loài cây hoang đã của phân loài M esculentaflabellifolia được coi là tổ tiên của khoai mì thuần hóa cách đây hơn 10 000 năm, tập trung

ở phía tây trung tâm Brazil.

Việc trồng khoai mì có lẽ bắt đầu từ phần Đông Bắc của Brazil, Paraguay đến

México từ hơn 4000 năm trước Sau đó cây Khoai mì được các thương nhân Bồ Dao Nha

đem về bờ biển phía tây của châu Phi vào năm 1588 sau khi khám phá ra luc địa châu Mỹ

và được trồng ở Vịnh Guinea và Congo đầu tiên Vào khoảng năm 1750, trồng khoai mìđược phổ biến đến Madagascar và bờ biển phía đông của Châu Phi Và giữa thé ky XIX,Khoai mì ngày càng trở nên quan trọng như nguồn thực chính và được trồng rộng rãi ởChâu Phi Vào cuối thé ky XVIIL, sắn đã được phô biến rộng rãi ở châu A và được trồng ởIndonesia, Sri Lanka, Malaysia và các nước khác thuộc khu vực nhiệt đới va cận nhiệt đớichâu Á Diện tích canh tác toàn cầu là khoảng 19 triệu ha, 55% ở Châu Phi, 27% ở Châu

Á và 18% ở Châu Mỹ Latinh (FAO 2012) Cây khoai mì được du nhập vào ViệtNam khoảng giữa thế kỷ XVUI (Pham Văn Biên, Hoàng Kim, 1995)

2.1.2 Tên khoa học và phân loại

Tên khoa học: Manihot esculenta Crantz

Phân loại khoa học:

- Giới (Plantea)

- Bộ (Malpighiales)

- Họ (Euphorbiaceae)

2.1.3 Đặc điểm hình thái

Hình 2 1 Các bộ phận chính của cây khoai mi

a) Rễ; b) Thân cây; c)Lá; d) Hat

2.1.3.1 Rễ củ

Gồm có 1 rễ cọc cắm thắng đứng xuống đất và các rễ phụ lúc đầu phát triển theochiều ngang sau đó cũng phát triển theo phương thắng đứng Cả 2 loại rễ cọc và rễ phụ đều

có thé phát triển thành củ Rễ củ là do rễ con được tập trung đinh dưỡng hình thành Khi

cây sắn bắt đầu ra rễ, số lượng rễ con rất nhiều Khi cây trưởng thành chỉ một số rễ được

tích lũy đầy đủ tinh bột mới phát triển thành củ thu hoạch Củ sắn lớn có dạng hình trụhoặc hình thoi có kích thước từ 2 — 15 em (Trần Ngọc Ngoạn, 2007).

Là loại lá đơn có chia thùy mọc xen kẽ trên thân và xếp theo vòng (cứ 5 lá một

vòng) Lá khoai mì gôm 2 phân : cuôn lá và phiên lá.

Cuống lá: cuống lá dai từ 3 đến 30cm và có các màu sắc khác nhau tùy theo giống(màu hồng, vàng, xanh vàng, đỏ tươi)

Phiến lá: phiến lá thường có 5-7 thùy, nhưng cũng có khi không chia thùy Phiến lámảnh, dạng màng, màu xanh lục, phía dưới có phấn Ở những cây mọc từ hạt, phiến láthường nguyên vẹn hoặc chia không đều Các cây mọc từ hom từ chỗ phân cành trở lên sốthùy ở phiến lá có thé giảm đi (Trần Ngọc Ngoan, 2007)

2.1.3.4 Quả và hạt

Quả sắn thuộc loại quả nang mở khi chín, đường kính 1,0-1,5em có 3 6, mỗi 6

thường có 1 hạt Quả có khi nhẫn nhưng thường có 6 cánh, hình thành từ những cánh củabầu hoa Màu sắc từ lục nhạt, hơi vàng đến lục hay đỏ tía khá đậm Vỏ quả có 3 lớp: vỏquả ngoài, vỏ quả giữa, vỏ quả trong Hạt hình quả trứng, tiết diện hơi giống hình tam giác,hạt có vân hoặc những vết nâu đỏ trên nền màu kem hoặc xám nhạt (Trần Ngọc Ngoạn,

2007).

2.1.4 Thành phần dinh dưỡng và giá trị sử dụng

Cây san có giá trị kinh tế lớn về nhiều mặt San là nguồn lương thực cho con người

và là thức ăn cho gia súc trong chăn nuôi Tất cả các bộ phận của cây sắn đều có thé sửdụng vào các mục đích kinh tế Thành phần hóa học chính của củ sắn là gluxit, ở củ sắn

tươi có ty lệ chất khoáng và vitamin khá cao đặc biệt là canxi Tuy nhiên sắn có tỷ lệ protein

và lipit thấp, vì vậy khi sử dụng sắn làm lương thực cần chú ý b6 sung thêm thức ăn giàuđạm và lipit mới cung cấp đủ năng lượng cho cơ thể.

Củ khoai mì tươi có tỷ lệ chất khô 38 - 40%, tinh bột 16 - 32%, giau vitamin C,calcium, vitamin B va các chất khoáng, nghèo chất béo, muối khoáng, vitamin và nghèođạm Trong củ khoai mì, hàm lượng các acid amin không được cân đối, thừa arginin nhưnglại thiếu các acid amin chứa lưu huỳnh Thành phần dinh dưỡng khác biệt tuỳ giống, vụtrồng, số tháng thu hoạch sau khi trồng và kỹ thuật phân tích Lá khoai mì có hàm lượng

đạm khá cao, nhiều chất bột, chất khoáng và vitamin Chất đạm của lá khoai mì có khá đầy

đủ các acid amin cần thiết, giàu lysin nhưng thiếu methionin Trong lá khoai mì ngoài các

chất dinh dưỡng, cũng chứa một lượng độc tố axid cyanhydric (HCN) đáng kể Các giốngkhoai mì ngọt có 80 - 110 mg HCN/Ikg lá tươi Các giống khoai mì đắng chứa 160 - 240

mg HCN/1kg lá tươi (Nguyễn Thị Minh Lệ, 2020)

2.1.5 Tình hình sản xuất Khoai mì trên thế giới và Việt Nam

2.1.5.1 Tình hình sản xuất Khoai mì trên thế giới

Hiện tại, sắn được trồng trên 100 nước của vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới và là nguồnthực phẩm của hơn 500 triệu người Năm 2006 và 2007, sản lượng sắn thế giới đạt 226,34triệu tấn củ tươi so với 2005/06 là 211,26 triệu tấn và 1961 là 71,26 triệu tan Nước có sảnlượng sắn nhiều nhất là Nigeria (45,72 triệu tan), kế đến là Thái Lan (22,58 triệu tan) và

Indonesia (19,92 triệu tấn) Nước có năng suất san cao nhất là An Độ (31,43 tan/ha), kếđến là Thái Lan (21,09 tân/ha), so với năng suất san bình quân của thé giới là 12,16 tan/ha(FAO, 2008).

2.1.5.2 Tình hình sản xuất khoai mì tại Việt Nam

Theo số liệu thống kê của Tổng cục Hải quan Việt Nam, trong 9 tháng của năm

2021, xuất khâu mì và các sản phẩm từ mì dat 2,15 triệu tan, trị giá trên 856,4 triệu USD,tăng 11,8% về lượng và tăng 26,4% về trị giá so với cùng kỳ năm 2020 Riêng xuất khâu

mì đạt gần 713,6 ngàn tấn, trị giá trên 183,9 triệu USD, tăng 43,4% về lượng và tăng 62,6%

về trị giá so với cùng kỳ năm 2020

Hiện nay, xuất khẩu mì và các sản phẩm từ mì của Việt Nam chủ yếu vẫn phụ thuộcvào thị trường Trung Quốc Tuy nhiên, thị trường xuất khẩu mặt hàng này vẫn còn rất lớnkhi Việt Nam tận dụng được các cơ hội dé day mạnh xuất khâu sang các thị trường mà ViệtNam đã có hiệp định thương mại tự do (FTA) như: EU, Hàn Quốc, Nhật Bản Cụ thể,

6

theo Hiệp định Thương mại Việt Nam - Liên minh châu Âu (EVETA) có hiệu lực từ ngày1-8-2020, tinh bột mì là sản phâm được cấp hạn ngạch miễn thuế quan (0%) đứng thứ hai

sau lúa gạo, với số lượng 30 ngàn tắn/năm

2.2 Sơ lược về bệnh Khảm lá trên cây Khoai mì

2.2.1 Khái niệm

Bệnh kham lá khoai mì có tên quốc tế là Cassava Mosaic Disease - CMD Bệnh dovirus thuộc chỉ Begomovirus gây ra Chúng xuất hiện đầu tiên tại châu Phi và chau A, tạichâu Phi năm 1984, tại Án Độ năm 1993, tại Sri Lanka năm 2002, tại Cambodia năm 2015

và tại Việt Nam năm 2017 Bệnh này phổ biến ở nhiều vùng của Châu Phi, Ấn Độ và SriLanka, và gây thiệt hại nghiêm trọng đến chất lượng và năng suất của khoai mì Thiệt hại

về năng suất do bệnh khảm trên Khoai mì dao động từ 12 đến 82% tùy thuộc vào giống vàloại nhiễm bệnh với đỉnh điềm là trên 30 triệu tấn khoai củ tươi bị mat hàng năm (Thresh

va Cooter, 2005).

2.2.2 Nguyên nhân gây bênh và cơ chế gây bệnh

2.2.2.1 Nguyên nhan gây bệnh

Do các chủng vi rút Geminivirus thuộc họ Geminiviridae, Chi Begomovirus (Patil

và Fauquet 2009), virus gây bệnh lây lan qua môi giới truyền bệnh là bọ phấn trắng

(Bemisia tabaci) hoặc lây qua hom bị nhiễm bệnh là phương thức nhân giống sắn thôngthường 9 chung virus (chi Begomovirus, họ Geminiviridae) đã được ghi nhận trên câykhoai mì nhiễm bệnh (CMD) trên thế giới Trong đó có 7 chủng virus được ghi nhận ở khuvực Châu Phi và 2 chủng được ghi nhận tại An Độ 7 chủng virus tại Châu Phi là African

cassava mosaic virus (ACMV), East African cassava mosaic virus (EACMV), East African cassava mosaic Cameroon virus (EACMCV), East African cassava mosaic Malawi virus (EACMMV), East African cassava mosaic Kenya virus (EACMKV), East African cassava mosaic Zanzibar virus (EACMZV) va SouthAfrican cassava mosaic virus

(SACMV) 2 chung tại An Độ la Indian cassava mosaic virus (ICMV) va Sri Lankan

cassava mosaic virus (SLCMV) (Patil va Fauquet, 2009).

2.2.2.2 Co ché gay bénh

Lan truyền qua 2 con đường:

Qua hom giống: Virus gây bệnh khảm tồn tại trong thân, lá, củ sẵn nên khi lấy thânsắn làm giống cho vụ sau thì virus sẽ tiếp tục nhân lên trong hom giống và làm xoăn lángay khi cây vừa mọc mâm.

Qua môi giới truyền bệnh: Virus gây bệnh khảm lan truyền qua bọ phan trắng, bọ

phan trắng chích hút trên cây sắn bị bệnh sẽ hút cả virus vào cơ thé, khi chích hút trên cây

khỏe sẽ truyền virus sang làm cây bị bệnh

Thông qua 2 cơ chế lan truyền trên, nếu không phòng trừ, tiêu hủy bệnh kham lásan lây lan rất nhanh, nguy cơ gây hại nghiêm trọng các vùng trồng san

2.2.3 Triệu chứng

Bệnh khảm lá khoai mì (CMD) gây ra các triệu chứng đặc trưng trên lá nông dân có

thé nhận ra được Các triệu chứng rất khác nhau về loại, mức độ nghiêm trong (Storey vaNichols, 1938) Lá bệnh có triệu chứng dé dang nhận thay: lá biến màu, vàng, trang, nhạt,đậm xen kẻ, lá đầy, nhỏ, phiến nhăn nhúm, co rút, biến dạng, mép cong, có thể bị rách,tán lá phát triên không bình thường, cây nếu nhiễm bệnh sớm sẽ bị lùn, còi cọc, không cho

củ hoặc cho năng suất củ thấp Triệu chứng bệnh có thé xuất hiện mọi giai đoạn sinh trưởngcủa cây, nếu lay hom bệnh dé trồng, triệu chứng bệnh sẽ biểu hiện sớm ngay sau khi cây

mọc, cây còi cọc, không cho năng suất, nếu nhiễm bệnh muộn, khi cây đã lớn, triệu chứng

thể hiện tương tự nhưng cho năng suất thấp (Thresh và Cooter, 2005)

Khoai mì thường được trồng bằng cách giâm cảnh và những cây được lấy từ câynhiễm bệnh kham lá (CMD) thường biểu hiện các triệu chứng ngay từ giai đoạn đầu tiêncủa quá trình sinh trưởng Đối với những cây bị nhiễm thông qua môi giới truyền bệnh là

bọ phan trắng ( Bemisia tabaci) sẽ biêu hiện triệu chứng muộn hơn (Sseruwagi và ctv,

Phương pháp PCR này được Kary Mullis và cộng sự phát minh ra vào năm 1985 và

từ đó đã tạo nên một bước tiến to lớn đối với các nghiên cứu trong ngành sinh học trên toàn

thé giới

2.3.2 Nguyên tắc hoạt động của PCR

Phương pháp PCR hoạt động dựa trên sự biến tính và hồi tính DNA khi tăng giảmnhiệt độ trong phan ứng Doan mỗi dùng trong PCR là đoạn DNA ngắn mang các trình tự

bổ sung với trình ty DNA đích, cùng với những thành phan quan trọng khác như DNApolymerase, enzyme DNA chịu nhiệt và 4 loại deoxyribonucleic (dATP, dGTP, dCTP vadTTP) cho phép khuếch đại một cách chon lọc va số lượng lớn bản sao DNA mới vừa

được tạo ra từ DNA mẫu ban đầu sẽ tiếp tục được sử dụng làm khuôn đề tổng hợp phân tử

DNA tiếp theo, tạo thành chuỗi phản ứng dây chuyền khuếch đại gen

- Nồng độ MgCl›: Cần cho hoạt động của enzyme Taq Polymerase, hàm lượng quácao sẽ tạo ra nhiều sản phẩm phụ, quá thấp thì làm giảm hiệu quả nhân bản của enzyme

- dNTP: thành phan 4 loại dNTP phải cân bằng, sự mat cân bang làm tăng các lỗisao chép của polymerase, hàm lượng thường không đổi nhưng có thể thay đồi tùy theo điềukiện thực tế

- Enzyme polymerase chịu nhiệt: Taq-polymerase là DNA polymerase chịu nhiệt được su dung cho phan ứng PCR.

- H2O và dụng dich đệm Buffer: 6n định môi trường hoạt động cho các thành phan

của phản ứng PCR.

QO Phản ứng PCR gồm 3 bước chính:

Bước 1: Biến tính (Denature DNA): DNA mạch đôi tách thành mạch đơn (94-—

Principle of the Polymerase Chain Reaction (PCR) Method

= Template “ = forward ; = Taq polymerase = ,DNA mm =reverse ENWUSF Ũ (enzyme) Ờ Heat