Thiết lập hệ thống đánh giá tính kháng bệnh héo xanh của cây cà chua trồng trong dung dịch (Nội dung chính)

Khi nền kinh tế phát trển hơn, dân trí cao hơn, hiển nhiên con người phải có thực phẩm, rau ăn an toàn hơn, đảm bảo sức khỏe cho con người

-1- CHƯƠNG GIỚI THIỆU 1.1 Đặt Vấn Đề Hiện tình hình bệnh hại trồng vấn đề nghiêm trọng nan giải nông nghiệp nước ta Trong bệnh hại trồng vi khuẩn nhóm quan trọng sinh vật gây hại Cho đến biết 600 bệnh vi khuẩn hại có không bệnh gây thiệt hại kinh tế lớn Nhưng nhiều bệnh số chưa có biện pháp phòng trừ đa dạng hữu hiệu Như bệnh héo xanh cà chua, tác nhân gây bệnh vi khuẩn Ralstonia solanacearum điển hình Việc phong trừ bệnh hiệu có nhiều nguyên nhân phương pháp canh tác, hay phương pháp nghiên cứu bệnh chưa đạt kết tốt Phương pháp phòng trừ bệnh không hiệu quả, với việc sử dụng hoá chất bảo vệ thực vật vô tình người đưa vào đồng ruộng, vườn ngày nhiều hoá chất độc hại gây nhiều hậu không mong muốn nh hưởng sấu đến sức khỏe người, gây ô nhiễm môi trường, tăng tính đề kháng dịch hại, tiêu diệt hệ thiên địch phá vỡ nội sinh thái tự nhiên Bên cạnh mà kiểu canh tác phụ thuộc vào thiên nhiên với “con trâu trước, cày theo sau”, Gồng gánh phân bắc, phân chuồng, phun đủ thuốc trừ sâu hoàn toàn vào khứ Khi kinh tế phát triển hơn, dân trí cao hơn, hiển nhiên người phải có thực phẩm, rau ăn an toàn hơn, đảm bảo sức khỏe cho người Để khắc phục tình trạng thực đòi hỏi tương lai Chúng ta phát triển nông nghiệp thành nông nghiệp công nghệ cao, nông nghiệp để bảo vệ môi trường sức khỏe người -2- Xuất phát từ vấn đề tiến hành thực đề tài “Thiết lập hệ thống đánh giá tính kháng bệnh héo xanh cà chua trồng dung dịch” 1.2 Mục đích đề tài - Thiết lập hệ thống thủy canh trồng cà chua - Tìm môi trường dinh dưỡng thích hợp cho cà chua phát triển hệ thống thủy canh - Xác định tính kháng cà chua trồng hệ thống thủy canh với bệnh héo xanh Ralstonia solanacearum 1.3 Nội dung nghiên cứu Nội dung A:- Thiết lập hệ thống thủy canh trồng cà chua - Lựa chọn giá thể môi trường dinh dưỡng thích hợp cho cà chua Nội dung B: Đánh giá tính kháng cà chua trồng dung dịch với bệnh héo xanh vi khuẩn Ralstonia solanacearum - Xác định dòng vi khuẩn Ralstonia solanacearum độc không độc bằng: + Môi trường chọn lọc TZC + Phương pháp PCR - Đánh giá tính kháng cà chua trồng hệ thống thuỷ canh với bệnh héo xanh Ralstonia solanacearum -3- CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Khái quát lịch sử thủy canh Thuật từ thủy canh (hydroponics) có nguồn gốc từ hai từ tiếng hy lạp hudos hydro có nghóa nước từ ponos ponics có nghóa công việc kết hợp lại với thành từ hydroponics có nghóa sử dụng dung dịch dinh dưỡng thay đất để trồng Thuỷ canh bắt đầu quan tâm từ kỷ 16 người Anh tên Jonh Wordward bắt đầu nghiên cứu “Thực vật hấp thu thức ăn cung cấp cho chúng nào”, ông sử dụng nước để trồng thử xác định xem có phải nước hay thành phần rắn đất thứ nuôi dưỡng cây, nhiên Woodward nhà khoa học sau ông không thu kết có ý nghóa Đến đầu kỷ 19 mà ngành hoá học phát triển cho phép tách riêng chất hợp chất tổng hợp nhiều chất Việc làm cho nhà nghiên cứu xây dựng bảng chất dinh dưỡng cho sử dụng Vào năm 1859 – 1865 nhà khoa học người Đức tên Julisus Von Sachs sử dụng bảng dinh dưỡng để nghiên cứu thực vật sinh trưởng đất bón phân điều kiện niểm soát Đến năm 1930 giáo sư người Mỹ tên William F cicricke thiết lập hệ thống thuỷ canh thành công, cà chua trồng hệ thống phát triển cao tới 25 feet có cho trái thu hoạch 2.2 Vai trò nguyên tố khoáng Dinh dưỡng khoáng thực vật phận quan trọng trao đổi chất thể thực vật định chiều hướng biến đổi sinh hoá chất, sinh trưởng, phát triển, suất thực vật chất lượng mùa màng Dinh dưỡng khoáng gồm có nguyên tố đa lượng nguyên tố vi lượng Các -4- nguyên tố đa lượng nguyên tố có hàm lượng khoảng 10 -3– 10-2 g/g trọng lượng khô Các nguyên tố vi lượng nguyên tố có hàm lượng khoảng lớn 10-3 g/g trọng lượng khô nguyên tố hấp thụ vào thiết yếu cho 2.2.1 Vai trò nguyên tố đa lượng 2.2.1.1 Nitơ Là nguyên tố quan trọng thành phần dinh dưỡng cho Nitơ thường cung cấp cho dạng hợp chất Nitrogenous, có thành phần Enzyme, màng tế bào, chất diệp lục tố có chức cấu trúc Nitơ cung cấp lượng cho thể tham gia vào ATP, ADP Nitơ yếu tố quan trọng việc điều tiết trình trao đổi chất cây, Nitơ thành phần Enzyme B1, B2, B6, PP, vai trò nhóm hoạt động Enzyme oxi-hoá khử, tác dụng lên đồng hoá CO2 Theo Phạm Đình Thái, 1980 cung cấp nhiều Nitơ Auxin tổng hợp nhiều Nitơ ảnh hưởng đến tiêu hoá keo độ ưu nước, độ nhớt, ảnh hưởng đến cường độ quang hợp, cường độ hô hấp, trình trao đổi chất kết ảnh hưởng đến trình sinh lý Cây thiếu Nitơ thân, lá, rễ phát triển, có màu xanh nhạt, phiến mỏng, nhỏ suất giảm Dư Nitơ triệu chứng xanh có màu lẫn với màu xanh dương, phiến to dễ đổ ngã Nitơ thường sử dụng dạng: URÊ, NH4NO3, (NH4)2SO4 2.2.1.2 Phospho Là thành phần quan trọng phát triển thực vật, cần thiết cho phân chia tế bào, cần thiết cho tạo hoa trái, cần thiết rễ, cho tổng hợp amino acid, protein, liên quan đến tổng hợp đường, tinh bột Là thành phần hợp chất cao năng, tham gia vào trình phân giải hay tổng hợp chất hữu có tế bào -5- Phospho thường dạng P2O5, KH2PO4 thâm nhập vào theo đường đồng hoá sơ cấp bỡi hệ rễ Phospho định biến đổi vật chất lượng mà mối quan hệ tương hổ biến đổi qui định chiều hướng, cường độ trình sinh trưởng phát triển biến đổi thực vật Thiếu phospho có biểu rõ nét hình thái bên họ hoa thảo ( lúa, ngô ), mền, yếu, sinh trưởng rễ, đẻ nhánh phân cành giảm Lá có màu xanh đậm tỷ lệ diệp lục tố a/ diệp lục tố b biến đổi Hàm lượng protein giảm Hàm lượng Nitơ hoà tan tăng Tỷ lệ đậu kém, chín chậm Trong có hàm lượng acid cao dẫn đến pH giảm Sự thiếu phospho thường kèm với thiếu Nitơ Phospho thường sử dụng dạng K2HPO4, KH2PO4 2.2.1.3 Kali Làm tăng trình quang hợp Thúc đẩy vận chuyển đường từ phiến đến quan, liên quan đến lipid hình thành vitamin Kali dễ xâm nhập vào tế bào, làm tăng tính thẩm thấu màng tế bào chất khác, làm tăng trình thuỷ hoá, giảm độ nhớt tăng hàm lượng nước liên kết nh hưởng đến sinh tổng hợp chất lá, ảnh hưởng tích cực đến trình đẻ nhánh, hình thành bông, chất lượng hạt ngũ cốc Tăng tính chịu đựng nhiệt độ thấp khô hạn bị bệnh Thiếu Kali làm cho tích tụ amoniac cao gây độc hại cho cây, màu xanh dương thẩm, có đốm nâu lá, ảnh hưởng đến quang hợp, chốp bị lại Hiện tượng quan sát rõ bắp: chồi cằn cỗi, không trỗ hoa, rễ phát triển lóng ngắn Kali thường sử dụng dạng K2HPO4, KH2PO4, KNO3, KCl, K2SO4 2.2.1.4 Magiê Là thành phần diệp lục tố a (C55H72N5O4Mg) -6- Phụ trợ cho nhiều Enzyme, đặt biệt ATPase Liên quan đến biến dưỡng carbohydrat, tổng hợp acid nucleic, bắt cặp ATP chất phản ứng Thiếu Magiê bị vàng Quang hợp dẫn đến suất giảm Magiê thường sử dụng dạng MgSO4.7H2O MgO 2.2.1.5 Canxi Là thành phần muối pectat vách tế bào, có ảnh hưởng đến tính thấm màng Canxi diện tế bào không bào, mô hoá già Canxi hổ trợ cho việc xâm nhập nitrat amon vào vùng rễ Môi trường nước có pH thấp (3 – 4), Ca dễ hấp thụ Canxi ion linh động nên màng tế bào thực vật ngoại vi hấp thụ dễ dàng Khi nồng độ canxi cao Fe bị kết tủa Fe không di chuyển vào màng tế bào, bị vàng Canxi chất hoạt hoá cho vài enzyme enzyme nhóm ATPase Thiếu Canxi rễ nhầy nhụa, hấp thu dưỡng chất bị trở ngại, biểu thiếu chồi Cây non non bị xoắn Bìa bị thưa thiếu trầm trọng bị cháy bìa Thân hay hoa, đỉnh sinh trưởng bị chết Canxi thường sử dụng dạng CaCl2, Ca(NO3), CaSO4 2.2.2 Vai trò nguyên tố vi lượng 2.2.2.1 Sắt (Fe) Có vai trò kết hợp với protein đặc biệt tạo nên sở Enzyme hệ xitocro ( xitocrom, xitocromoxydase, xitocromperoxydase, catalase, peroxydase) xúc tác sinh tổng hợp diệp lục tố Trong Fe tương đối linh động Thiếu Fe bị bệnh úa vàng, không sử dụng Fe phản ứng kiềm, tác dụng tương hỗ Fe với acid phosphoric hợp chất khác, bị kết tủa ảnh hưởng vi khuẩn Thiếu nhiều Fe bị vàng bị cháy xén phần mép Thường sử dụng Fe dạng chelat Fe Na2EDTA FeEDTA -7- 2.2.2.2 Đồng (Cu) Là thành phần cấu trúc nhiều Enzyme, Enzyme xúc tác cho phản ứng oxihoá – khử Thiếu đồng, phát triển, có màu xanh đậm Thiếu nhiều bị chết phần Trên ăn trái lâu năm, thiếu Cu, bị chết diệp lục tố bị chết ngược, CuSO4 ngăn ngừa phát triển vi sinh vật nước Thường sử dụng Cu dạng CuSO4.5H2O 2.2.2.3 Kẽm (Zn ) Liên quan đến sinh tổng hợp vitamin B1, B2, B6, B12.có tác dụng tốt đến sinh tổng hợp sắc tố carotenoid, tham gia vào thành phần carbonhydraza, vài phosphataza, enolaza phân giải polypeptit Thúc đẩy vận chuyển sản phẩm quang hợp từ đến quan dự trữ, tăng khả dự trữ độ ngậm nước mô Tăng trình tổng hợp chất cao phân tử protein, acid nucleic Thường sử dụng Zn dạng ZnSO4.7H2O 2.3 nh hưởng điều kiện bên đến hút chất dinh dưỡng hệ rễ hệ thống thuỷ canh 2.3.1 nh sáng Trong quang hợp hấp thụ lượng từ ánh sáng mặt trời Quang hợp dự trử lượng dạng hoá học để hô hấp diễn giải phóng lượng cho hoạt động tế bào nhờ oxi hoá hợp chất hữu thành hợp chất đơn giản Nên ánh sáng yếu tố mang tính chìa khoá cho phát triển tốt suất cao trồng 2.3.2 Nồng độ CO2 CO2 ảnh hưởng trực tiếp đến trình quang hợp cây, CO2 bình thường bên khoảng 300 ppm Trong môi trường nghiêm ngặt, CO2 nên cần cung -8- cấp CO2 khiết để đạt đến 1000 ppm đến 14000 ppm Như làm tăng tính hấp thu nước chất dinh dưỡng 2.3.3 nhiệt độ Nhiệt độ ngày đêm ảnh hưởng đến khỏe mạnh cây, kích thước lá, tốc độ mở rộng thời gian trái Nhiệt độ ban đêm thấp vận tốc phát triển chậm kích thước non Nhiệt độ ban ngày ban đêm nên điều chỉnh cẩn thận Nhiệt độø ban đêm thấp nhiệt độ ban ngày khoảng 50C thích hợp Cây cà chua nhiệt độ ban ngày thích hợp khoảng 21 – 260C ban đêm 16 – 18,50C Nhiệt độ cao thấp làm phát triển bất thường suất giảm 2.3.4 Nước Cây thiếu nước hệ rễ vươn dài lớn, cho nhỏ phát triển Nếu nhiều nước bị ngập úng không đủ lượng oxy hoà tan cần có thoát nước thích hợp môi trường thuỷ canh nước càn g tinh khiết tốt Nước hoá kiềm hay nhiễm mặn làm cân dung dịch dinh dưỡng 2.3.5 độ dẫn điện pH Độ dẫn điện (EC) diễn tả tổng nồng độ dung dịch dinh dưỡng Chỉ số EC cao hấp thu nước diễn nhanh khoáng chất hậu nồng độ dinh dưỡng môi trường tăng cao gây ngộ độc cho phải châm thêm nước vào môi trường Ngược lại số EC thấp, hấp thu khoáng nhiều hấp thụ nước cần phải bổ sung khoáng vào môi trường Theo Winsor ctv (1979) giá trị EC khoảng – ms/cm thích hợp cho trồng Cây cà chua nhỏ sử dụng EC cao điều kiện ánh sáng thấp Giá trị EC phụ thuộc vào nguồn nước Độ tinh nguồn nước, thông thường nguồn nước có chứa hàm lượng Calcium cao có EC cao -9- pH ảnh hưởng trực tiếp đến khả hấp thu chất dinh dưỡng Nếu PH cao giảm khả hấp thụ Fe, Mn, Cu, Zn, P Còn pH thấp làm giảm khả hấp thụ K, S, Ca, Mg Vì có khoảng pH thích hợp cho phát triển pH chung thích hợp cho phát triển 5,5 – 6,5 2.3.6 Sự phát triển tảo hệ thống thuỷ canh Trong hệ thống thuỷ canh tảo hay xuất nguyên nhân cạnh tranh chất dinh dưỡng nguồn oxygen Trái với suy nghó, thường tảo không gây hại cho trồng, ngoại trừ trường hợp xảy Như bị tồn đọng nước tảo nơi ẩn nấp bệnh dịch sâu bọ Tảo cần hai yếu tố để phát triển mạnh oxy ánh sáng Nếu hai yếu tố không tồn tảo không phát triển Vì phương pháp tốt để không cho tảo mọc che thùng chứa chất dinh dưỡng nắp đậy, lau dụng cụ clo lỏng, hay chất sát trùng thông thường nhà 2.4 Bệnh quản lý bệnh hệ thống thuỷ canh Các trồng hệ thống thuỷ canh hay nông nghiệp truyền thống đích lựa chọn bệnh côn trùng gây hại bỡi loại trồng có thấp độc tố tự nhiên để chống lại bệnh côn trùng Trong trồng thuỷ canh bệnh côn trùng gây hại vấn đề nghiêm trọng Mặt dù không sử dụng đất, nhiều bệnh côn trùng có nguồn gốc từ đất Cũng có nhiều bệnh có nguồn gốc từ nước không khí Những bệnh có ảnh hưởng dội với trồng thuỷ canh 2.4.1 Các bệnh thường gặp trồng thuỷ canh Các bệnh thường gặp trồng thuỷ canh bệnh thường gặp trồng đất truyền thống Nguyên nhân gây bệnh thường nấm, vi khuẩn virut Các tác nhân có nguồn gốc từ đất, nước không khí - 10 - Các hạt giống giai đoạn nảy mần thường bị công giết chết bỡi bệnh chết rạp, tác nhân gây bệnh thường nấm Pythium spp, Rhizoctonia spp, Pyranium spp Bệnh thối bắp cải thường gây bỡi nấm Rhizoctonia solani, nấm ưa điều kiện môi trường ẩm ướt Caâm1 vi khuẩn gây bệnh héo xanh, bệnh thối mục, bệnh đốm nguyên nhân thường vi khuẩn Pseudomonas spp, Xanthomonas spp, Eriwinia thường xuất trồng thuỷ canh Theo Van Peer Schippers (1989), kết luận vi khuẩn Pseudomonas dòng độc gây ức chế sinh trưởng phát triển dễ dàng hệ thống thuỷ canh Theo Ho (1985), bệnh thối rữa bắp cải nguyên nhân bỡi Eriwinia carotovora, bệnh đặt biệt nguy hiểm thường phá huỷ hoàn toàn đầu bắp cải bệnh tàn lụi thối đen nguyên nhân bỡi Xanthomonas campestris thường phá huỷ bẹ trưởng thành đầu bắp cải thường xảy hệ thống thuỷ canh Theo Ho (1988), bệnh héo xanh nguyên nhân Pseudomonas solanacearum, bệnh đặc biệt nghiêm trọng cà chua, thường giết chết cà chua hoàn toàn cách nhanh chóng trồng đất truyền thống trồng thuỷ canh 2.4.2 Quản lý bệnh trồng thuỷ canh Có nhiều cách để quản lý bệnh hệ thống thủy canh tuỳ theo hoàn cảnh mà dùng phương pháp khác 2.4.2.1 Quản lý bệnh trước có bệnh xảy Chọn lọc hạt giống: hạt giống chọn phải có chất lượng tốt, bảo quản tốt, sử lý thích hợp với thuốc diệt nấm có hiệu trước sử dụng Thường sử lý hạt thuốc diệt nấm thiram captan với tỷ lệ 3g 100g hạt giống - 28 - Bảng 4.1 Kết đo chiều cao cà chua sau ngày trồng Hàng Chiều cao (cm) qua lần lập lại (LLL) LLL1 LLL2 LLL3 LLL4 LLL5 LLL6 LLL7 LLL8 TB H1 3,5 3,5 3,2 3,2 3 3,5 3,24 H2 2,5 3 3,5 2,5 2,5 2,5 2,81 H3 2,5 2,5 3,5 3,2 3,5 3,2 3,05 H4 3,5 2,5 2,5 3,5 3,2 3,02 H5 2,5 3 3,5 3,2 3,5 3,2 3,11 H6 3,5 3,5 2,5 3,2 3,5 3,2 3,17 H7 3 2,5 3,5 3,2 3,2 3,5 3,11 H8 2,5 3 3,5 3,2 3,5 3,5 3,15 H9 3, 2,5 3 3,5 3,5 3,2 3,46 H10 2,5 3,5 3 3,5 2,5 3 Bảng 4.2 Kết đo chiều cao cà chua sau 10 ngày trồng Hàng Chiều cao (cm) qua lần lập lại (LLL) LLL1 LLL2 LLL3 LLL4 LLL5 LLL6 LLL7 LLL8 TB H1 5,5 5,5 5,5 5 5,5 5,25 H2 5 5,5 4,5 4,5 5 4,94 H3 4,5 5,5 5,5 5 5 5,25 H4 5,5 4,5 4,5 5 4,88 H5 5 5,5 5,5 5,5 4,5 5,5 5,06 H6 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5 5,39 H7 5 4,5 5 5 4,94 H8 4,5 5,5 4,5 5,5 4,5 4,81 H9 5 4,5 4,5 5,5 4,5 4,69 H10 4,5 5 4,5 4,5 4,69 - 29 - Bảng 4.3 Kết đo chiều cao cà chua sau 15 ngày trồng Hàng Chiều cao (cm) qua lần lập lại (LLL) LLL1 LLL2 LLL3 LLL4 LLL5 LLL6 LLL7 LLL8 TB H1 9,5 10 9 9,5 H2 8,5 9,5 8,5 8,5 8,5 9 8,82 H3 9,5 10 10 10 8,5 9,5 9,31 H4 8,5 7,5 7,5 9 9,5 8,37 H5 8 8 9,5 10 8,31 H6 10 9 9,5 9 8,5 8,125 H7 8,5 7,5 8 8,5 8,5 8,25 H8 8,5 8,5 8 8,5 H9 7,5 8,5 8,5 7,5 8,12 H10 8 9,5 8,5 8,5 8,18 Bảng 4.4 Kết đo chiều cao cà chua sau 20 ngày trồng Hàng Chiều cao (cm) qua lần lập laïi (LLL) LLL1 LLL2 LLL3 LLL4 LLL5 LLL6 LLL7 LLL8 TB H1 16 16 18 18,5 15 15 17 17 17,56 H2 17 17 18 17 18 16 16,5 18 17,06 H3 16 19 19 18,5 15,5 19 16 18 17,62 H4 17 15 16 18 17 18,5 18 19 17,31 H5 17 16,5 15 16 16,5 18 18 20 17,65 H6 19,5 18 16 17 17 17 17,5 17 17,37 H7 16,5 18 17 18 17 19 18 17 17,56 H8 17 18 18 17,5 18 17 18 17,5 17,62 H9 15 16 18 17,5 15,5 16 18 16,5 17,81 H10 16,5 16 18 18 19 18,5 18 18 17,75 - 30 - Bảng 4.5 Kết đo chiều cao cà chua sau 25 ngày trồng Hàng Chiều cao (cm) qua lần lập lại (LLL) LLL1 LLL2 LLL3 LLL4 LLL5 LLL6 LLL7 LLL8 TB H1 25 26,5 27 27 24 25 26 26 25,81 H2 27 27 27 26,5 27 25 26 27,5 26,37 H3 26,5 28 27,5 28 24 29 25 27 26,78 H4 26,5 26 25 27 27 28 27 28 26,81 H5 28 28 24 24,5 25 27 27 29 26,56 H6 28,5 27 25 26 26 26,5 26 26 27 H7 26 27,5 25,5 26,5 26 28 27,5 26 26,65 H8 26,5 27 27 26 27 26 27 26 26,31 H9 25 26 27 26,5 24 26 27 25 25,81 H10 27 26 27,5 27 28,5 27 27 27 27 Baûng 4.6 Kết đo chiều cao cà chua sau 30 ngày trồng Hàng Chiều cao (cm) qua lần lập lại (LLL) LLL1 LLL2 LLL3 LLL4 LLL5 LLL6 LLL7 LLL8 TB H1 37 38 39 39 34 34 37 38 37 H2 39,5 39 40 39 39,5 36 36 40 38,62 H3 38 40 39 40 35 42 36,5 39 38,68 H4 39 39 37 40 35 42 39,5 41 39,06 H5 40,5 40 34 35 36 39 39,5 42 38,25 H6 41 40 36,5 37 37 39 38,5 42 38,87 H7 39 40 36 38 37 38 40 39 38,4 H8 39 40 40 39 40 39,5 40 39 39,56 H9 35 37 39 38 35 37 39 36 36,75 H10 39 38,5 40 40 42 39 39 41 39,81 - 31 - Như vậy, qua trình chọn lọc môi trường dinh dưỡng để trồng cà chua hệ thống thuỷ canh, chọn môi trường C (có thành phần nêu bảng 3.5 bảng 3.6 ) Kết ghi nhận cụ thể nhà lưới cho thấy phát triển đồng đều, mạnh khoẻ dấu hiệu thiếu dinh dưỡng Tuy nhiên trình trồng cà chua dung dịch cần ý số điểm sau: + Dung dịch pha phải hoà tan hoàn toàn + Hạt cà chua nẩy mầm, đặt cẩn thận vào miếng mút, tránh tượng dung dịch dinh dưỡng ngập mầm cà chua + Khi bắt đầu phát triển mạnh cần ý điều kiện nhiệt độ, ánh sáng, kiểm tra thêm dung dịch dinh dưỡng thường xuyên Hình 4.1 Cà chua trồng dung dịch dinh dưỡng C sau 20 ngày a b Hình 4.2 Cà chua trồng dung dịch dinh dưỡng C sau 30 ngày, phát triển rễ tốt triệu chứng bệnh - 32 - Hình 4.1 Hình 4.2 cho thấy cà chua hệ thống thuỷ canh với môi trường dinh dưỡng dung dịch C Kết đo chiều cao cho thấy cà chua phát triển tốt môi trường này, hình thành rễ bình thường, dấu hiệu bị bệnh Nội Dung B: đánh giá tính kháng cà chua trồng dung dịch R solanacearum 4.2 Kết phân lập, tồn trữ mẫu Theo phương pháp phân lập tồn trữ mẫu trình bày mục 3.4.2.1 3.4.2.2, tiến hành phân lập chọn lọc dòng cà chua địa bàn huyện Củ Chi thành phố Hồ Chí Minh Mẫu sau phân lập trữ môi trường LB lỏng có bổ sung glycerol 70% theo tỉ lệ thể tích 850 l dịch nuôi cấy: 150 l glycerol trữ -80oC 4.3 Kết chọn lọc môi trường TZC phương pháp xác định vi khuẩn R solanacearum dựa vào phản ứng sinh hoá thường đơn giản, tốn Môi trường thường sử dụng để phân tích môi trường TTC môi trường TZC (Shurfleff, 1997) Trong thí nghiệm sử dụng môi trường TZC, kết ghi nhận bảng 4.7 Bảng 4.7 Kết chọn lọc vi khuẩn môi trường TZC Tên vi khuẩn Kết chọn lọc RST001 + RST003 + RST006 + RSBog1 - RSCc1 - RSCc2 + RSCc3 - - 33 - Kết có dòng RST001, RST003, RST006, RSCc2 dòng độc dòng RSBog1, RSCc1, RSCc3 dòng không độc Trên môi trường TZC xác định dòng vi khuẩn R solanacearum độc không độc Các dòng vi khuẩn R solanacearum độc thường cho khuẩn lạc có rìa màu trắng kem, màu hồng dòng vi khuẩn R solanacearum không độc khuẩn lạc có màu hồng, khuẩn lạc thường mọc sau – ngày nuôi cấy a b Khuẩn lạc không độc Khuẩn lạc độc Hình 4.3 Vi khuẩn R.solanacearum mọc môi trường TZC sau ngày nuôi cấy 27oC (a) Khuẩn lạc R.solanacearum dòng không độc môi trường TZC (b) Khuẩn lạc R.solanacearum dòng độc môi trường TZC Ghi (+) cho khuẩn lạc rìa có màu trắng màu hồng (dòng độc) (-) cho khuẩn lạc có màu hồng đậm (dòng không độc) 4.4 Kết kiểm tra phương pháp PCR cặp primer PS-IS-F/PS-IS-R thiềt kế dựa chuỗi nucleotide IS1405 đặt hiệu với vi khuẩn R solanacearum thuộc race - 34 - Bảng 4.8 Kết xác định R solonacearum phương pháp PCR Dòng vi khuẩn Kết chạy PCR RST001 + RST003 + RST006 + RSBog1 - CCCC2 + Ghi chú: (+) phản ứng PCR dương tính (-) phản ứng PCR âm tính Kết phản ứng PCR với cặp primers PI-IS-F/PI-IS-R dòng RST001, RST003, RST006, RSBog1, CCCC2 (1) Ladder 100bp, (2) RST001, (3) RST003, (4) RST006, (5) RSBog1, (6) CCCC2, mẫu điện di l sản phẩm, điện di 50V, 250mA, 60 phút Hình 4.4 Kết kiểm tra phương pháp PCR Theo Martin french (1997), vi khuẩn R solanacearum gây hại cà chua, khoai tây, ớt, cà tím, thuốc lá, cà pháo, chủ yếu thuộc race từ kết nà y lấy dòng vi khuẩn R solanacearum có phản ứng PCR dương tính, xem dòng R solanacearum độc, dòng có phản ứng - 35 - PCR âm tính, dòng R solanacearum không độc Dùng xác dịnh tính kháng bệnh héo xanh cà chua 4.5 Đánh giá tính kháng cà chua R.solonacearum Sau chủng bệnh tiến hành theo dõi biểu triệu chứng bệnh, ghi nhân chưa có triệu chứng héo xanh xuất sau chủng 14 ngày Theo Toyoda ctv (2001) dòng cà chua thương mại trồng hệ thống thủy canh thường xuất héo xanh khoảng -9 ngày sau chũng vi khuẩn Ralstonia solanacearum Theo Phạm Đăng Minh (2003) 57 dòng vi khuẩn R solonacearum gây chết héo xanh ký chủ cà chua điều cho phản ứng dương tính chạy PCR với cặp primers PI-IS-F/PI-IS-R Như triệu chứng héo xanh chưa xuất sau 14 ngày chủng thí nghiệm chúng tôi, chưa tìm mật số chủng ban đầu thích hợp, dòng vi khuẩn đem chủng có tính độc thấp 3.6 Xác định mật số vi khuẩn R solanacearum hệ thống thuỷ canh Qua thí nghiệm đánh giá tính kháng, để biết dòng vi khuẩn chủng có khả sinh trưởng phát triển hệ thống thủy canh hay không, tiến hành đếm mật số vi khuẩn R solanacearum sau chủng kết thu sau Bảng 3.12 mật số vi khuẩn có 1ml dung dịch dinh dưỡng Dòng vi khuẩn Khi chủng 2NST 3NST 4NST (cfu/ml) RST001 2,75x108 1,215x1011 1,63x1014 0,765x1016 RSCc2 2,25x108 0,165x1011 0,65x1014 0,415x1016 RSBog1 2,55x108 0,98x1011 0,965x1014 0,55x1016 Đối chứng 0,00 0,00 0,00 0,00 - 36 - Như tất dòng vi khuẩn đem chủng bệnh có khả sinh trưởng phát triển dung dịch dinh dưỡng thuỷ canh sử dụng hệ thống dung dịch để đánh giá tính kháng bệnh héo xanh cà chua - 37 - Chương KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1 Kết luận Nội dung A: thiết lập hệ thống thuỷ canh trồng cà chua Qua trình trồng thử nghiệm cà chua hệ thống thuỷ canh thiết lập phần với môi trường dinh dưỡng khác Chúng chọn môi trường thích hợp cho phát triển cà chua môi trường dinh dưỡng C, thiết lập hệ thống thuỷ canh mà cà chua phát triển bình thường môi trường dinh dưỡng đó, hệ thống thuỷ canh hệ thống thuỷ canh không hồi lưu Nội Dung B: đánh giá tính kháng cà chua trồng dung dịch R solanacearum Với thí nghiệm xác định R solonacearum dòng độc dòng không độc môi trường TZC, kiểm tra R solonacearum phương pháp PCR, chủng bệnh Bước đầu kết luận: + Ralstonia solanacearum có dòng gây độc ký chủ cà chua, có dòng không gây độc + dòng gây độc ký chủ cà chua thường cho phản ứng PCR đặt hiệu chạy PCR cặp primers PI-IS-F/PI-IS-R với band đặc hiệu 1,070 kb + Ralstonia solanacearum sinh trưởng phát triển môi trường dinh dưỡng C + chưa tìm mật số vi khuẩn chủng thích hợp - 38 - 5.2 Đề nghị Tiếp tục phát triển hệ thống thuỷ canh thành hệ thống thuỷ canh hồi lưu, Xem hệ thống thủy canh hồi lưu có ảnh hưởng đến phát triển cà chua khả kháng bệnh héo xanh Ralstonia solanacearum so với hệ thống thuỷ canh Tiếp tục nghiên cứu xem có phải gen gây độc Ralstonia solanacearum nằm đoạn cho sản phẩm PCR đặt hiệu với cặp primer PI-IS-F/PI-IS-R hệ thống thuỷ canh Sử dụng hệ thống để trồng thử nghiệm cà chua cho sản phẩm thu hoạch - 39 - CHƯƠNG TÀI LIỆU THAM KHẢO 6.1 Tiếng Việt Mai Thị Phương Anh, 1999 kỹ thuật trồng số loại rau cao cấp Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội, 155 trang Phạm Hồng Cúc, 2002 kỹ thuật trồng cà chua Nhà xuất Nông nghiệp, Tp Hồ Chí Minh, 51 trang Đỗ Tấn Dũng, 2001 Bệnh héo rũ hại trồng cạn, biện pháp phòng chống Nhà xuất Nông Nghiệp, Hà Nội, 78 trang Hồ Huỳnh Thuỳ Dương, 1998 Sinh học phân tử Nhà xuất giáo dục, 301 trang Nguyễn Văn Hết, 1997 Khảo sát bệnh chết héo đậu phụng vi khuẩn Ralsronia solanacearum huyện Củ Chi – Tp Hồ Chí Minh Luận án thạc só Nông Nghiệp Đại Học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh ( chưa xuất bản) Võ Thị Thu Lan, 2002 Sinh học phân tử Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội, 105 trang Kiraly Z,.Klement Z., Solymesy F., 1987 Những phương pháp nghiên cứu bệnh (Vũ Khác Nhường, Hà Minh Trung dịch) Nhà xuất Nông nghiệp, 80 trang Phạm Thị Tố Liên, 2002 Tìm hiểu môi trường dinh dưỡng khoáng cho cải soong (Nasturtium officinale) phương pháp trồng thuỷ canh Khoá luận cử nhân khoa học, ngành sinh học, Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Tp Hồ Chí Minh Phạm Đăng Minh, 2003 Cấu trúc quần thể vi khuẩn Ralstonia solanacearum gây hại trồng số tỉnh phía nam Việt Nam Luận văn tốt nghiệp kỷ sư nông nghiệp, Đại Học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh ( chưa xuất bản) - 40 - 6.2Tiếng nước 10.Yung – An L anh Chi – Chung W.,2000 The design of specific primers for the detetion of Ralstonia solanacearum in soil samples by polymerase chain reaction Botanical Bullentin of Academia Sinica 41:121 – 128 11 FOA, 1990 Soilless culture for horticulural crop production 12 Dr B L Ho, 2000 Hydroponics simplified 13 Seal, S anh Robinson – Smith, A,1999 Bacterial Wilt laboratory detection of Ralstonia (Pseudomonas) solanacearum chatham, UK: Natural Resources Institute 14 Nonomura T., Matsuda Y., Tsuda M., Uranaka K.,Toyoda H, 2001 Succeptibility of commercial tomato cultivars to bacterial wilt in hydroponic system.j Gen plant pathol 67 : 224 – 227 15 Nonomura T., Matsuda Y.,Bingo M., Onishi M., Matsuda K., Harada S., Toyoda H.,2001 Algicidal effect of – (3 – indolyl)butanoic acid, a control agent of bacterial wilt pathogen, Ralstonia solanacearum Crop protection 20 : 935 – 939 16 Forster H., Adaskaveg J E., Kim D.H., Stanghellini M E., 1998 Effect of phosphite on tomato and pepper plants and on susceptibility of pepper to phytophthora Root and crown rot in hydroponic culture Plant Disease 1165 – 1170 6.3 Internet http:/ www Hydroponics Com http:/ www Ralstonia solanacearum com - 41 - CHƯƠNG PHỤ LỤC Khối lượng phân tử số hoá chất sử dụng - Tris HCl (pH = 8): 157,64 g/mol - Na2EDTA; 372,24 G/MOL - SDS (Sodium Dodecyl Sulfate): 288,38 g/mol - MgCl2 6H2O: 203,3 g/mol - NaCl: 5M - Taq DNA polymerase: 94 Kda Hoá chất, enzyme dùng ly trích DNA tổng số - TE 1X (PH = 8) - Tris HCl 10 mM - Na2EDTA 0,1 mM - nước cất vừa đủ - SDS 10%(Sodium Dodecyl Sulfate) - proeinase K 20 mg/ml - NaCl: 5M - RNAse 20mg/ml Hoaù chất cho phương pháp PCR - Taq DNA polymerase (0,5 UI/ phản ứng) - primer F 0,25 u M/phản ứng - primer R 0,25 u M /phản ứng - DNA ng/phản ứng - PCR buffer 10 X/ phản ứng - dNTP 200 uM/phản ứng - 42 - Hoá chất cho điện di - Agarose 1% - dung dịch Ethidium bromide - TAE + Tris ACETIC 0,9 M + Na2EDTA 20 mM - Loadding dye + Bromophenol blue 0,25 % + Sucrose 40% + Nước cất vô trùng vừa đủ ... ? ?Thiết lập hệ thống đánh giá tính kháng bệnh héo xanh cà chua trồng dung dịch? ?? 1.2 Mục đích đề tài - Thiết lập hệ thống thủy canh trồng cà chua - Tìm môi trường dinh dưỡng thích hợp cho cà chua. .. hệ thống thủy canh - Xác định tính kháng cà chua trồng hệ thống thủy canh với bệnh héo xanh Ralstonia solanacearum 1.3 Nội dung nghiên cứu Nội dung A:- Thiết lập hệ thống thủy canh trồng cà chua. .. đánh giá tính kháng cà chua trồng dung dịch Cây cà chua trồng hệ thống thủy canh sau 14 ngày dùng để chủng bệnh Một dòng vi khuẩn chủng hệ thống thuỷ canh riêng lần lập cho dòng vi khuẩn Và hệ