Khảo sát khả năng kích kháng bệnh sọc trắng lá

Khảo sát khả năng kích kháng bệnh sọc trắng lá trên bắp của ba hoá chất trên khía cạnh sinh học và mô học

TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG KHOA NGHIỆP & TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN ________________ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG KHẢO SÁT KHẢ NĂNG KÍCH KHÁNG BỆNH SỌC TRẮNG LÁ (DOWNY MILDEW) TRÊN BẮP CỦA BA HOÁ CHẤT TRÊN KHÍA CẠNH SINH HỌC VÀ MÔ HỌC Chủ nhiệm đề tài: Th.S VÕ THỊ HƯỚNG DƯƠNG Long Xuyên, tháng 9 năm 2010 LỜI CẢM T TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG KHOA NÔNG NGHIỆP & TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN ________________ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG KHẢO SÁT KHẢ NĂNG KÍCH KHÁNG BỆNH SỌC TRẮNG LÁ (DOWNY MILDEW) TRÊN BẮP CỦA BA HOÁ CHẤT TRÊN KHÍA CẠNH SINH HỌC VÀ MÔ HỌC Ban Giám Hiệu Lãnh đạo đơn vị Chủ niệm đề tài Thực hiện đề tài Chủ nhiệm đề tài: Thành viên tham gia: Th.S Võ Thị Hướng Dương Th.S Lê Hữu Phước Lê Hòa Lợi Long Xuyên, 2010 Xin chân thành cảm ơn PGS. Ts Trần Thị Thu Thuỷ - Khoa Nông Nghiệp – Đại hoc Cần Thơ đã nhiệt tình hỗ trợ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Ts Nguyễn Thị Thu Nga - Khoa Nông Nghiệp – Đại hoc Cần Thơ đã nhiệt tình giúp đỡ và động viên tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài này. Thầy Lê Hữu Phước – Khoa Nông Nghiệp và TNTN – Đại học AN Giang đã sát cánh cùng tôi trong suốt quá trình làm đề tài này. i MỤC LỤC Nội dung Trang Lời cảm tạ …………………………………………………………………………… i Mục lục ………………………………………………………………………………ii Danh sách hình …………………………………………………………………… . iv Danh sách bảng …………………………………………………………………… v Danh sách kí hiệu, chữ viết tắt …………………………………………………… . vi Tóm lượt …………………………………………………………………………… vii CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU ………………………………………………………… . 1 A. MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ………………………………… 2 I. MỤC TIÊU …………………………………………………………………… 2 II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU …………………………………………………… 2 B. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU …………………………………… 2 I. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU ………………………………………………… 2 II. PHẠM VI NGHIÊN CỨU …………………………………………………… . 2 C. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ………………………. 2 I. CƠ SỞ LÝ LUẬN ………………………………………………………………. 2 1. Lịch sử và sự phân bố bệnh ……………………………………………… 2 2. Triệu chứng bệnh ………………………………………………………… 2 3. Tác nhân gây bệnh sương mai ……………………………………………. 3 3.1. Đặc điểm hình thái của nấm Peronosclerospora maydis ………………… 4 3.2. Đặc tính sinh học của nấm Peronosclerospora maydis ………………… 4 3.3. Sự xâm nhiễm của nấm Peronosclerospora ……………………………… 5 4. Sự kháng bệnh của cây và kích thích tính kháng bệnh trên cây trồng ……… 6 4.1. Khái niệm về tính kháng và hiện tượng kích kháng ……………………… 6 4.2. Tác nhân kích kháng …………………………………………………… . 7 4.3. Cách đánh giá hiệu quả kích kháng ………………………………………. 7 4.4. Các hình thức kích kháng ở cây trồng ……………………………………. 8 4.5. Cơ chế của hiện tượng kích kháng lưu dẫn ………………………………. 8 5. Một số kết quả nghiên cứu về bệnh phấn trắng và kích thích tính kháng bệnh trên cây trồng . 9 5.1. Kết quả nghiên cứu trên thế giới . 9 5.2. Kết quả nghiên cứu tại Việt Nam …………………………………… 11 II. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ………………………………………… . 13 1. Phương tiện và vật liệu thí nghiệm ………………………………………… 13 2. Phương pháp thí nghiệm …………………………………………………… 13 2.1. Thí nghiệm 1. Tuyển chọn các nồng độ hóa chất có khả năng hạn chế bệnh sọc trắng lá bắp ……………………………………………………… 13 2.1.1. Bố trí thí nghiệm . 13 2.1.2. Cách tiến hành thí nghiệm ………………………………………… 14 ii 2.1.3. Chỉ tiêu ghi nhận ……………………………………………………. 14 2.2. Thí nghiệm 2. Khảo sát khả năng ức chế sự nảy mầm của bào tử nấm Peronosclerospora maydis của các hóa chất có triển vọng 15 2.2.1. Bố trí thí nghiệm . 15 2.2.2. Cách tiến hành thí nghiệm 16 2.2.3. Chỉ tiêu ghi nhận .16 2.3. Thí nghiệm 3. Khảo sát khả năng kích kháng bệnh sọc lá của cây bắp trên khía cạnh mô học . 16 2.3.1. Bố trí thí nghiệm 16 2.3.2. Cách tiến hành thí nghiệm . 17 2.4. Xử lý số liệu 19 CHƯƠNG 2 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN . 20 I. KẾT QUẢ TUYỂN CHỌN CÁC NỒNG ĐỘ HÓA CHẤT CÓ KHẢ NĂNG HẠN CHẾ BỆNH SỌC TRẮNG LÁ TRÊN BẮP 20 1. Khả năng hạn chế bệnh khi xử lý với các hóa chất ở thời điểm 8 ngày sau khi phun nấm lây nhiễm ………………………………………………… 20 2. Khả năng hạn chế bệnh khi xử lý với các hóa chất ở thời điểm 16 ngày sau khi phun nấm lây nhiễm ……………………………………………… 22 3. Khả năng hạn chế bệnh khi xử lý với các hóa chất ở thời điểm 24 ngày sau khi phun nấm lây nhiễm ……………………………………………… 24 II. KẾT QUẢ KHẢO SÁT KHẢ NĂNG ỨC CHẾ SỰ NẢY MẦM CỦA BÀO TỬ NẤM Peronosclerospora maydis CỦA CÁC HÓA CHẤT CÓ TRIỂN VỌNG 25 III. KHẢ NĂNG KÍCH THÍCH TÍNH KHÁNG BỆNH SỌC TRẮNG LÁ BẮP TRÊN KHÍA CẠNH MÔ HỌC ……………………………………………… 26 1. Ảnh hưởng của phản ứng mô cây được xử lý kích kháng bằng các hóa chất đến sự nảy mầm của bào tử nấm Peronosclerospora maydis ………………………. 26 2. Ảnh hưởng của phản ứng mô cây được xử lý chất kích kháng đến số lượng ống mầm của bào tử nấm Peronosclerospora maydis ………………………………. 28 3. Ảnh hưởng của phản ứng mô cây được xử lý chất kích kháng đến sự phân nhánh ống mầm của bào tử nấm Peronosclerospora maydis …………………. 28 4. Ảnh hưởng của phản ứng mô cây được xử lý chất kích kháng đến chiều dài ống mầm của bào tử nấm Peronosclerospora maydis …………………… 30 5. Ảnh hưởng của phản ứng mô cây được xử lý chất kích kháng đến sự tạo đĩa áp của bào tử nấm Peronosclerospora maydis ………………………………… 32 CHƯƠNG 3 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ …………………………………………. 35 I. KẾT LUẬN ………………………………………………………………………35 II. ĐỀ NGHỊ ………………………………………………………………………. 35 TÀI LIỆU THAM KHẢO ……………………………………………………………36 PHỤ CHƯƠNG . 41 iii DANH SÁCH HÌNH STT Tựa hình Trang Hình 1 Triệu chứng cây bệnh sọc trắng lá bắp & triệu chứng cây bệnh cho nhiều chồi 3 Hình 2 Sợi nấm khác thường của nấm Peronosclerospora sorghi 6 Hinh 3 Cách cố định lá trên bảng nhựa trước khi lây nhiễm bệnh 18 Hình 4 Mẫu lá trước và sau khi tẩy diệp lục tố 18 Hình 5 Các dạng nảy mầm của bào tử nấm Peronosclerospora maydis 27 Hình 6 Sự phân nhánh ống mầm của bào tử nấm Peronosclerospora maydis 29 Hình 7 Ống mầm của bào tử nấm Peronosclerospora maydis có xu hướng tiến đến khí khẩu của lá 31 Hình 8 Bào tử nấm Peronosclerospora maydis tạo sợi nấm khác thường ở 48 GSP 31 Hình 9 Sự tạo thành đĩa áp của nấm Peronosclerospora maydis 33 iv DANH SÁCH BẢNG STT Tựa bảng Trang Bảng 1 Các giống nấm gây bệnh phấn trắng phổ biến 4 Bảng 2 Khả năng hạn chế bệnh của các hóa chất ở thời điểm 8 ngày sau khi phun nấm lây nhiễm 21 Bảng 3 Khả năng hạn chế bệnh của các hóa chất ở thời điểm 16 ngày sau khi phun nấm lây nhiễm 23 Bảng 4 Hiệu quả giảm bệnh của các hóa chất ở thời điểm 24 ngày sau khi phun nấm lây nhiễm 25 Bảng 5 Tỉ lệ nảy mầm của bào tử nấm Peronosclerospora maydis sau khi thả vào dung dịch hóa chất 3 giờ 26 Bảng 6 Tỉ lệ bào tử nấm Peronosclerospora maydis nảy mầm ở hai thời điểm 27 Bảng 7 Tỉ lệ bào tử nấm Peronosclerospora maydis có nhiều ống mầm ở hai thời điểm 12 và 24 GSP 28 Bảng 8 Tỉ lệ bào tử nấm Peronosclerospora maydis có ống mầm phân nhánh ở hai thời điểm 12 và 24 GSP 29 Bảng 9 Chiều dài trung bình ống mầm của bào tử nấm Peronosclerospora maydis ở hai thời điểm 12 và 24 GSP 32 Bảng 10 Tỉ lệ bào tử nấm Peronosclerospora maydis tạo đĩa áp ở hai thời điểm 12 và 24 GSP 32 v DANH SÁCH KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT NSP : Ngày sau khi phun nấm lây nhiễm GSP : Giờ sau khi phun nấm lây nhiễm BTH : Acibenzolar-S-methyl SA : Salicylic acid vi vii TÓM LƯỢC Nhằm mục đích tìm ra hóa chất và nồng độ có thể giúp cây bắp tăng tính kháng đối với bệnh sọc trắng lá (downy mildew) trên bắp do nấm Peronosclerospora maydis gây ra đồng thời khảo sát phản ứng của mô cây sau khi được kích kháng bằng hóa chất đặc hiệu với sự xâm nhiễm của nấm, đề tài “Khảo sát khả năng kích kháng bệnh sọc lá (downy mildew) trên bắp của ba hóa chất trên khía cạnh sinh học và mô học” được thực hiện. Thí nghiệm tuyển chọn hóa chất có khả năng hạn chế bệnh sọc trắng lá bắp do nấm Peronosclerospora maydis được bố trí trong nhà lưới, theo thể thức hoàn toàn ngẫu nhiên, thực hiện 5 lần lặp lại với các chất acibenzolar-S-methyl (50 ppm, 100 ppm, 200 ppm); dipotassium hydrogen phosphate (20 mM, 50 mM, 100 mM) và salicylic acid (5 mM, 7,5 mM, 10 mM). Hóa chất được xử lý bằng cách phun lên lá ở giai đoạn bắp có 2 lá thật. Việc lây nhiễm bệnh được thực hiện theo phương pháp của Carwell, et al. (1997) ở giai đoạn bắp có 3 lá thật với mật số 10 5 bào tử/ml huyền phù. Các chỉ tiêu tỉ lệ diện tích lá nhiễm bệnh và hiệu quả giảm bệnh được đánh giá vào các thời điểm 8, 16 và 24 ngày sau khi phun nấm lây nhiễm bệnh (NSP) theo phương pháp của Panicker và Gangadharan (1999). Kết quả thí nghiệm cho thấy acibenzolar-S-methyl (100 ppm), salicylic acid (7,5 mM) và K 2 HPO 4 (100 mM) có khả năng hạn chế bệnh sọc trắng lá bắp với hiệu quả giảm bệnh lần lượt là 73,5%; 66,2%; 61,5%. Trong đó, K 2 HPO 4 (100 mM) và salicylic acid (7,5 mM) có hiệu quả kéo dài đến 16 NSP. Đến thời điểm 24 NSP, các chất hầu như không còn hiệu quả giảm bệnh. Thí nghiệm khảo sát khả năng ức chế bào tử nảy mầm của các hóa chất trong điều kiện phòng thí nghiệm và Khả năng kích kháng bệnh sọc lá của cây bắp trên khía cạnh mô học thông qua phản ứng của mô cây bắp đối với giai đoạn tiền xâm nhiễm của nấm Peronosclerospora maydis được thực hiện với các chất acibenzolar-S-methyl (100 ppm), calcium chloride (100 mM), K 2 HPO 4 (100 mM) và salicylic acid (7,5 mM). Kết quả thí nghiệm cho thấy trong điều kiện phòng thí nghiệm, các chất ở nồng độ sử dụng không ức chế sự nảy mầm của bào tử. Kết quả khảo sát giai đoạn tiền xâm nhiễm của nấm Peronosclerospora maydis cho thấy acibenzolar-S-methyl (100 ppm) ức chế sự nảy mầm của bào tử ở thời điểm 12 giờ sau khi phun nấm lây nhiễm (GSP) và có khả năng ức chế sự tấn công xâm nhiễm của nấm thông qua tỉ lệ bào tử có ống mầm phân nhánh cao ở 12 và 24 GSP. Calcium chloride (100 mM) ức chế sự nảy mầm của bào tử ở thời điểm 12 và 24 GSP đồng thời làm giảm sự hình thành đĩa áp ở thời điểm 24 GSP và có khả năng ức chế sự xâm nhiễm của nấm thông qua chiều dài ống mầm dài ở 12 GSP. K 2 HPO 4 (100 mM) có khả năng ức chế sự xâm nhiễm của nấm thông qua tỉ lệ bào tử có nhiều ống mầm, bào tử có ống mầm phân nhánh ở 12 GSP cao và chiều dài ống mầm dài ở 24 GSP. Salicylic acid (7,5mM) có khả năng ức chế sự xâm nhiễm của nấm thông qua tỉ lệ bào tử có nhiều ống mầm ở 12 GSP cao. CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU Bắp (Zea mays L.) là một trong những cây lương thực chính, được trồng rộng rãi trên thế giới. Về diện tích, bắp đứng thứ III sau lúa mì và lúa nhưng về sản lượng đứng thứ II sau lúa mì và chiếm khoảng ¼ tổng sản lượng mễ cốc của thế giới. (Dương Minh, 1999). Bắp được trồng trên diện rộng ở nhiều vùng trong cả nước, và mang lại giá trị kinh tế, dinh dưỡng cao cho người trồng và người tiêu dùng. Tuy nhiên, việc trồng bắp gặp không ít khó khăn trong công tác phòng chống dịch hại trên cây bắp. Một trong những bệnh quan trọng làm thất thu năng suất rất lớn ở bắp là bệnh sọc trắng lá bắp (downy mildew) – bệnh làm cây không có trái hay có trái nhưng không có hạt (Dương Bá Cầu, 2006; Ngọc Lâm et al., 2006). Ở nước ta, trong những năm gần đây bệnh gây hại trên diện rộng và gây tác hại nặng ở nhiều tỉnh như Nghệ An, Kom Tum, Tiền Giang, An Giang, Đồng Tháp, Vĩnh Long (Ngọc Lâm et al., 2006). Trong thực tiễn ở nước ta hiện nay hầu như chưa có biện pháp khống chế bệnh hữu hiệu. Nhiều nước trên thế giới đã sử dụng metalaxyl để trừ bệnh sương mai (downy mildew) trên nhiều loại cây trồng và mang lại hiệu quả (Singh, 1995; Raid, et al., 1991) nhưng nhiều nghiên cứu cho thấy bệnh đã xuất hiện nòi mới kháng lại với metalaxyl và một số loại thuốc hóa học đã sử dụng khác (Wicks, et al., 1994). Một giải pháp thân thiện với môi trường được đưa ra nghiên cứu để áp dụng thay thế việc sử dụng thuốc hóa học để phòng trừ bệnh là kích thích cây trồng kháng lại với bệnh (Bécot, et al., 2000). Tuy nhiên, trong nước ta hiện nay chưa có nghiên cứu nào về biện pháp phòng trừ bằng kích thích cây kháng lại với bệnh sọc trắng lá bắp. Do đó, thực tiễn rất cần thiết những nghiên cứu về tuyển chọn những hóa chất có khả năng kích thích cây bắp kháng bệnh và cơ chế kích kháng của nó. Đề tài “Khảo sát khả năng kích kháng bệnh sọc lá (downy mildew) trên bắp của ba hóa chất trên khía cạnh sinh học và mô học” được thực hiện để đáp ứng nhu cầu trên. 1 [...]... nồng độ có thể giúp cây bắp tăng tính kháng đối với bệnh sọc lá bắp (downy mildew) 2 Khảo sát phản ứng của mô cây bắp sau khi được kích kháng bằng hóa chất đặc hiệu đối với sự xâm nhiễm của nấm II NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 1 Đánh giá hiệu quả kích thích tính kháng bệnh sọc trắng lá bắp (downy mildew) của 3 hóa chất 2 Khảo sát khả năng kích thích tính kháng bệnh sọc trắng lá bắp của 3 hóa chất trên khía cạnh... thì cơ chế như thế nào III KHẢ NĂNG KÍCH THÍCH TÍNH KHÁNG BỆNH SỌC TRẮNG LÁ BẮP TRÊN KHÍA CẠNH MÔ HỌC Từ những kết quả thí nghiệm trên, cho thấy acibenzolar-S-methyl (100 ppm); K2HPO4 (100 mM) và salicylic acid (7,5 mM) có khả năng hạn chế bệnh tốt Do đó, những hóa chất ở nồng độ này được chọn tiếp tục nghiên cứu để khảo sát khả năng kích thích tính kháng bệnh sọc trắng lá bắp trên khía cạnh mô học... I ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Hóa chất có khả năng kích thích cây bắp kháng lại bệnh sọc trắng lá bắp và nấm Peronosclerospora maydis gây ra bệnh sọc trắng lá bắp thu thập tại huyện Chợ Mới, tỉnh An Giang II PHẠM VI NGHIÊN CỨU Tuyển chọn hóa chất và nồng độ có khả năng kích thích cây bắp kháng lại bệnh sọc lá gây ra bởi nấm Ảnh hưởng của phản ứng mô cây bắp khi được kích kháng đến số lượng bào tử nấm nảy mầm,... đánh giá hiệu quả kích kháng Hiệu quả kích kháng được đánh giá bằng cách so sánh bệnh giữa cây được kích kháng với bệnh và cây đối chứng không được kích kháng Hiệu quả kích kháng được tính 7 bằng tỉ lệ giảm bệnh do sự kích kháng gây ra Thông thường, hiệu quả giảm bệnh được chấp nhận khi giảm bệnh từ 50% trở lên (Phạm Văn Kim, 2002) Ngoài ra, trong nghiên cứu còn đánh giá hiện tượng kích kháng thông qua... (1996), kích kháng bệnh là hiện tượng mà cây trồng biểu hiện mức độ kháng lại tác nhân gây bệnh sau khi nhận được sự kích thích thích hợp Hiệu quả của kích kháng có thể thay đổi tùy theo mô, loại cây trồng, giống và tác nhân kích kháng (Alois, 1981) Có trường hợp sau một lần kích kháng cây có thể kháng với nhiều loại bệnh cùng một lúc Cũng có trường hợp sau khi kích kháng cây chỉ kháng với một bệnh nào... chống lại với mầm bệnh, hạn chế sự sinh trưởng và phát triển của mầm bệnh, giúp cây không bị hại hoặc thiệt hại không đáng kể (Phạm Văn Kim, 2000; Talarczyk và Henning, 2001) Kích kháng là từ vắn tắt của kích thích tính kháng bệnh , là kỹ thuật làm cho một giống cây trồng nào đó bị nhiễm bệnh trở nên có khả năng kháng được bệnh sau khi được xử lý với một nhân tố kích kháng Hiện tượng kích kháng là kết... của mô cây sau khi được kích kháng - Nghiên cứu sự thay đổi về mặt sinh hoá bên trong mô cây được kích kháng 4.4 Các hình thức kích kháng ở cây trồng * Kích kháng tại chỗ (local induced resistance): Kích kháng tại chỗ là hiện tượng xử lý kích kháng ở vị trí nào, hiệu quả của sự kích kháng chỉ xảy ra tại vị trí đó mà thôi (Phạm Văn Kim, 2000; Agrios, 1997) Thông thường, kích kháng tại chỗ có thời gian... lá nhiễm bệnh: đánh giá theo chương trình Severity Pro + Hiệu quả giảm bệnh (HQGB) (%) HQGB (%) = TLDTLNB đối chứng – TLDTLNB kích kháng x 100 TLDTLNB đối chứng + Chỉ số bệnh (DI) tính theo công thức: DI = a1X1 + a2X2 + + a nX n PN Với: DI: Chỉ số bệnh a1, a2, , a n: Số lá bệnh cấp 1, 2, …, n X1, X2, , X n: Cấp bệnh 1, 2,… ,n P: Tổng số lá bệnh N: Cấp bệnh cao nhất (N = 5) 2.2 Thí nghiệm 2 Khảo sát. .. đoạn cây có 2 - 3 lá thật đến khi có 8 - 9 lá Nếu không bị bệnh vào giai đoạn non, cây bắp 3,5 – 4 tuần tuổi có khả năng kháng tự nhiên với bệnh Bệnh hại chủ yếu ở lá Triệu chứng bệnh ở vết bệnh lưu dẫn hay cục bộ đều tương tự nhau, tùy thuộc vào tuổi cây ở lúc nhiễm bệnh và điều kiện môi trường Triệu chứng đặc trưng của bệnh là những vết sọc 2 màu trắng kéo dài ở 2 bên dọc theo gân lá, sau đó sợi nấm... mà thôi Tuỳ theo tác nhân kích kháng, thời gian kéo dài hiệu lực kích kháng có thể dài hay ngắn Hiệu lực kích kháng có thể kéo dài trong mười ngày, cũng có trường hợp kéo dài đến 70 ngày hoặc hơn nữa (Phạm Văn Kim, 2002) 4.2 Tác nhân kích kháng Có hai nhóm tác nhân gây kích kháng: - Tác nhân gây kích kháng là sinh vật (biotic factor): Dùng sinh vật không gây bệnh để kích kháng Sinh vật này có thể là . hiệu quả kích thích tính kháng bệnh sọc trắng lá bắp (downy mildew) của 3 hóa chất 2. Khảo sát khả năng kích thích tính kháng bệnh sọc trắng lá bắp của. có khả năng kích thích cây bắp kháng bệnh và cơ chế kích kháng của nó. Đề tài Khảo sát khả năng kích kháng bệnh sọc lá (downy mildew) trên bắp của ba