Tính kháng thuốc của rầy nâu

Phần 1: ĐẶT VẤN ĐỀ Theo báo cáo của Trung tâm Bảo vệ thực vật phía Nam từ 18 tháng 01 năm 2011 đến 15 tháng 02 năm 2011, tổng diện tích nhiễm rầy nâu là 98.709 ha (tăng 31.775 ha so với cùng kỳ năm trước) với mật số phổ biến 1.000 2.000 conm2, nơi cao trên 3.000 7.000 conm2. (Theo Chỉ thị Về tăng cường các biện pháp phòng trừ rầy nâu và bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá hại lúa năm 2011 trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh). Hiện nay trong Danh mục thuốc BVTV được phép sử dụng ở Việt nam đã có 36 loại hoạt chất với 249 tên thương phẩm thuốc BVTV được đăng ký với mục đích trừ rầy nâu. Tuy nhiên quá lạm dụng vào thuốc hóa học đã mang lại những hậu quả không mong muốn như: gây ô nhiễm môi trường, tiêu diệt các loài thiên địch và đặc biệt gây hiện tượng kháng thuốc khiến việc phòng trừ chúng đã khó khăn càng trở nên khó khăn hơn nữa. Chính vì vậy việc nghiên cứu “Tính kháng thuốc của rầy nâu (Nilaparvata lugens Stal) ” đang là vấn đề cấp thiết hiện nay.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

TP.HCM

Báo cáo chuyên đề IPM

Tính kháng thuốc của rầy nâu

(Nilaparvata lugens Stal)

Tp.HCM, tháng 02.2012

Phần 1: ĐẶT VẤN ĐỀ

Phần 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

Phần 3: NỘI DUNG

Phần 4: KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ

Phần 1: ĐẶT VẤN ĐỀ

- Theo báo cáo của Trung tâm Bảo vệ thực vật phía Nam từ

18 tháng 01 năm 2011 đến 15 tháng 02 năm 2011, tổng diện tích nhiễm rầy nâu là 98.709 ha (tăng 31.775 ha so với cùng

kỳ năm trước) với mật số phổ biến 1.000 - 2.000 con/m2, nơi cao trên 3.000 - 7.000 con/m2 (Theo Chỉ thị Về tăng cường các biện pháp phòng trừ rầy nâu và bệnh vàng lùn, lùn xoắn

lá hại lúa năm 2011 trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh)

Hiện nay trong Danh mục thuốc BVTV được phép sử dụng ở Việt nam đã có 36 loại hoạt chất với 249 tên thương phẩm thuốc BVTV được đăng ký với mục đích trừ rầy nâu Tuy nhiên quá lạm dụng vào thuốc hóa học đã mang lại những hậu quả không mong muốn như: gây ô nhiễm môi trường, tiêu diệt các loài thiên địch và đặc biệt gây hiện tượng kháng thuốc khiến việc phòng trừ chúng đã khó khăn càng trở nên khó khăn hơn nữa Chính vì vậy việc nghiên cứu “Tính kháng

thuốc của rầy nâu (Nilaparvata lugens Stal) ” đang là vấn đề

cấp thiết hiện nay

Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1.2 Phân bố

Rầy nâu (Nilaparvata lugens Stal ) phân bố rất rộng,

chúng được tìm thấy ở Nam, Đông Nam và Đông Á, các đảo Nam Thái bình dương và Australia.(theo International rice research institute, 1979)

2.1.3 Kí chủ

Ngoài lúa, rầy nâu còn có thể sống trên lúa hoang Cỏ

Leersia japonica, cỏ gấu, cỏ lồng vực cũng đôi khi bị rầy

nâu tấn công

(Nguyễn Văn Huỳnh

và Lê Thị Sen, 2003) Hình 1 Hình dạng rầy nâu ở các giai đoạn

(Nguồn http://baovecaytrong.com/tracuuba

nghinhconchitiet.php?masp=23)

2.1.5 Vòng đời

2.1.6 Tập quán sinh sống và đặc điểm gây hại

Cả thành trùng và ấu trùng rầy nâu đều thích sống dưới gốc cây lúa

và có tập quán nhảy xuống nước, lên tán lá hoặc bò quanh thân cây lúa khi bị khuấy động Rầy nâu thích tấn công cây lúa còn nhỏ nhưng vẫn có khả năng gây hại mọi giai đoạn tăng trưởng của cây lúa và gây nên hiện tượng cháy rầy.

2.2.7 Đặc điểm truyền bệnh

Rầy nâu chích hút nhựa cây lúa bị bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá rồi mang mầm bệnh virus này trong cơ thể để truyền sang cho cây lúa khỏe mạnh khi chúng đến hút chích cây lúa đó.Rầy nâu chỉ truyền bệnh khi có nguồn bệnh (lúa bị bệnh, lúa chét bị bệnh, cỏ bị bệnh) tồn tại trên ruộng

Truyền bệnh

(Theo Bộ Nông nghiệp

và phát triển nông thôn)

2.2.8 Các yếu tố ảnh hưởng mật số rầy nâu

2.2.8.1Thời tiết

a Nhiệt độ

Hình 2 Tỉ lệ nở của rầy nâu phụ thuộc vào nhiệt độ

Hình 3 Tỉ lệ sống sót của rầy cám phụ thuộc vào nhiệt độ

Hình 4 Giai đoạn trứng phụ thuộc T o C Hình 5 Giai đoạn rầy cám phụ thuộc vào T 0 C

.

Hình 6 Thời gian trước khi trứng phụ thuộc T 0 C

Tổng số khoảng ngắn nhất từ trứng đến trưởng thành vào khoảng 20 ngày trong khoảng nhiệt

độ từ 27 đến 28 ° C khi được cung cấp đủ thức

ăn Phạm vi nhiệt độ để rầy nâu hoạt động bình thường là từ 9 – 30 o C đối với rầy nâu cánh dài đực và 10 – 32 o C đối với rầy nâu cánh dài cái (Trang 38 – 42, International rice research institute, 1979).

Mưa lớn và liên tục trong nhiều ngày sẽ làm rầy trưởng thành bị suy yếu, rầy cám bị rửa trôi, đồng thời rầy cũng dễ

bị nấm bệnh tấn công; trong khi mưa nhỏ hoặc mưa nắng xen kẻ, trời âm u rất thích hợp để rầy phát triển mật số Ẩm

độ thích hợp đối với rầy nâu là từ 80-86 %

d Thức ăn Đây là yếu tố quan trọng, đóng vai trò quyết

định đối với việc tăng hoặc giảm mật số rầy nâu trên đồng ruộng

Giống lúa: Các giống lúa ngắn ngày, bón phân đạm nhiều,

lá xanh, thân mềm, năng suất cao nhưng không kháng rầy

cao được trồng nhiều là nguồn thức ăn ưa thích của rầy

Mùa vụ: Lúa cao sản được trồng liên tục 2-3 vụ trong một

năm nên trên đồng ruộng luôn có thức ăn thích hợp cho

rầy nâu

Rầy nâu

Các loài ký

sinh

Bọ xít nước

Các loài nhện

Các loài vi

sinh vật

Bọ xít mù xanh

Kiến ba khoang

Bọ rùa

e Thiên địch

Bọ rùa: Mỗi ngày một con bọ rùa (cả thành trùng lẫn ấu

trùng) có thể ăn từ 5-10 con rầy nâu (cả ấu trùng và thành

trùng)

Kiến ba khoang: Có 2 loài là: Paederus fuscipes (Curtisvà

Ophionea indica (Schmidt-Goebel) Một con kiến ba khoang

có thể ăn từ 3-5 rầy nâu mỗi ngày

Bọ xít nước: Có 2 loài thường xuất hiện trên ruộng lúa là

Microvelia atrolineata Bergroth (họ Veliidae) và Mesovelia

sp (họ Mesoveliidae) Một bọ xít có thể gây hại từ 4-7 ấu

trùng và thành trùng rầy nâu mỗi ngày

Bọ xít mù xanh: Cyrtorhinus lividipennis Mỗi ngày một con

bọ xít mù xanh có thể ký sinh từ 7-10 trứng rầy hoặc từ 1-5 con rầy

Các loài nhện: Phổ biến là loài Pardosa pseudoannulata một

con nhện có thể ăn từ 5-15 rầy nâu mỗi ngày

Các loài ký sinh: Ong ký sinh đẻ trứng vào trứng, ấu trùng hoặc thành trùng rầy nâu, có loài chỉ ký sinh từ 2-8 trứng rầy trong 1 ngày, có loài có thể đến 15-30 trứng/ngày

Các loài vi sinh vật: Trong thiên nhiên có nhiều loài nấm, vi khuẩn hoặc virus gây chết cho rầy nâu với tỷ lệ rất đáng kể; tùy mùa vụ, tỷ lệ này có thể lên đến 30% Ba loài nấm gây bệnh cho rầy nâu thường gặp trên đồng ruộng là

Metarrhizium sp., Hirsutella sp và Beauveria bassiana

(Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2003)

3.2 Mức độ kháng của các quần thể rầy nâu ở Việt Nam

Kết quả bảng hai bảng cho thấy có 7/7 quần thể rầy nâu nghiên cứu đã kháng với hoạt chất Fenobucarb, trong đó quần thể rầy nâu Hưng Yên biểu hiện kháng cao nhất (Ri 33,31) Năm 2009 quần thể rầy nâu Bắc Giang chưa có biểu hiện kháng với hoạt chất Fenobucarb, nhưng năm 2010 đã kháng với chỉ số Ri là 11,08 Có 4/7 quần thể rầy nâu kháng cao đối với hoạt chất Imidacloprid (Ri: 20,00 – 98,52) Trong đó quần thể Phú Thọ có mức độ kháng cao nhất (Ri là 98,52), sau đó là Bắc Giang (Ri 55,29), tiếp đến Hưng Yên (Ri 42,35) và cuối cùng là Thái Bình (Ri 20,00)

Có 2/7 quần thể rầy nâu kháng với hoạt chất Fipronil là Hưng Yên và Thái Bình Qua nghiên cứu thấy hai quần thể này vào năm 2009 chưa có biểu hiện kháng nhưng năm 2010 đã thể hiện kháng (Ri 11,78 và 18,52) Có 2/7 quần thể chưa có biểu hiện kháng với Fipronil là Bắc

Giang và Phú Thọ, cả hai quần thể có biểu hiện tính

chống chịu, tuy nhiên chỉ số kháng đã tiếp cận ngưỡng kháng (Lê Thị Kim Oanh và ctv, 2010)

3.3 Tính kháng thuốc trừ sâu

3.3.1 Tác động gây độc của thuốc trừ sâu

3.3.2 Giới thiệu GST

GSTs là nhóm các enzymes thuộc họ enzyme đa chức năng trong nội bào có vai trò trong việc giải nội độc tố và thuốc trừ sâu thông qua phức hợp glutathione,dehydrochlorination, glutathione perpxidase hoạt động chủ động hoặc thụ động

3.3.3 Cơ chế hoạt động của GST trong Cytosolic

GST tham gia quá trình giải nội độc tố và các thuốc trừ sâu có thể thực hiện theo con đường trực tiếp hoặc bởi chất xúc tác của các sản phẩm phản ứng hình thành hệ thống giải độc khác của các enzyme Trong phức hợp các phản ứng, mạng lưới các chất dư lượng với các nhóm sulphydryl GSH ( - SH) để tạo ra các dạng hoạt động ion âm thiolate (GS.) Những chất này sau

đó có khả năng tấn công các ái lực có điện tử lớn trung tâm của bất kỳ hợp chất ưa mỡ để tạo thành hợp chất liên hiệp GS-

Các chất này làm vô hiệu hóa các chất có ái lực điện tử lớn , dẫn đến giải độc bằng cách tăng các phản ứng loại

bỏ các chất có ái lực điện tử lớn hoặc làm các sản phẩm tan trong nước và do đó quá trình bài tiết dễ dàng xảy

ra trong tế bào Những chất này được loại bỏ thông qua bơm liên hợp glutathione – S

GSH thì thường xúc tác quá trình sau:

• Chia một nửa y-glutamyl bởi y-glutamyl

transpeptidae

• Chia một nửa glycine bởi cysteinyl glycinase

• Acetyl hóa amino Cystein bởi N- acetyl

transferase để trở thành dạng acid mercapturic bài tiết ra ngoài

3.3.5.1 Sự giải độc thuốc trừ sâu có nguồn gốc Phosphates

Sự giải độc được thực hiện bởi sự kết hợp của GSH với thuốc trừ sâu có nguồn gốc phosphates thông qua 2 con đường : O- dealkylation và O-dearylation Trong O-dealkylation, GSH kết hợp với gốc alkyl của thuốc trừ sâu trong khi O-dearylation, GSH tác động lên các gốc tự do

3.3.5.2 Sự giải độc thuốc trừ sâu có gốc Clo

Có 2 con đường phổ biến :

- Khử hydro và clo

DDE: Không độc (1,1-dichloro-2,2-bis-[p-chlorophenyl]ethane)

- Quá trình giải độc hợp chất Lindane ( hợp chất trừ sâu gây hại cho cá và các động vật thủy sản khác).

3.3.5.3 Sự giải độc thuốc trừ sâu Pyrethroid

GSTs có vai trò trong việc giải độc các Pyrethroid nhờ vào tác động làm giảm mức độ gây hại của quá trình peroxidative, chủ yếu là giải độc các sản phẩm lipid

3.3.6 Cơ chế phân tử của sự biểu hiện GST

Cơ chế phân tử quy định khả năng hoạt động của GST

là do những thay đổi làm tăng tốc độ phiên mã Khi nghiên cứu tính kháng thuốc diệt côn trùng, GST phụ thuộc vào mức

độ phiên mã Các loại đột biến có thể dẫn đến những thay đổi trong gen, và chúng xảy ra trong cấu trúc cis ( sự gián đoạn hoặc xóa bỏ yếu tố quy định chức năng gen, làm cho một chức năng được tăng cường hoặc giảm ) hoặc trans ( gián đoạn protein mã hóa cho một loại protein liên kết) Đột biến phá vỡ một gen kiềm hãm làm tăng quá mức GST

Phần 4 Kết luận và kiến nghị

4.1 Kết luận

- Mức độ kháng thuốc của quần thể rầy nâu đối với hoạt

chất trừ sâu trong những năm qua đang gia tăng ở Việt nam

và thế giới

- Sử dụng thuốc trừ sâu không tuân thủ nguyên tắc 04 đúng

là nguyên nhân chính dẫn đến hình thành tính kháng thuốc của rầy nâu

-Xác định được enzyme GSTs- có vai trò trong việc giải nội độc tố và thuốc trừ sâu của rầy nâu

4.2 Kiến nghị

-Cần tập trung quản lý, chỉ đạo sản xuất lúa theo định hướng đảm bảo cơ cấu giống lúa hợp lý, gieo sạ tập trung đồng loạt và né rầy, ứng dụng 3 giảm, 3 tăng, mở rộng ứng dụng biện pháp sinh học

- Đầu tư tăng cường, mở rộng nghiên cứu và ứng dụng biện pháp sinh học, thay thế dần thuốc hóa học trong sản xuất lúa

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Azael Che-Mendoza, R Patricia and D Americo Rodriguez, 2009

Insecticide resistance and glutathione S-transferases in mosquitoes: Areview Centro Regional de Control de Vectores Panchimalco, Servicios de Salud de Morelos, Jojutla, Morelos, Mexico.

2 Bộ Nông nghiệp, 2006 Sổ tay rầy nâu Trung tâm khuyến nông quốc gia.

3 Chỉ thị Về tăng cường các biện pháp phòng trừ rầy nâu và bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá hại lúa năm 2011 trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh.

4 International rice research institute, 1979 Brown planthopper Los Banos, Philippines.

5 Nguyễn Hữu Huân, 2010 Xu hướng bộc phát dịch hại của rầy hại lúa 2010.

2009-6 Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2003 Giáo trình Côn trùng Nông

nghiệp, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, Đại học Cần Thơ

7 Lê Thị Kim Oanh và ctv, 2010 Nghiên cứu tính kháng thuốc của rầy nâu

Nilaparvata lugens Stal ở một số tỉnh ở đồng bằng sông hồng và vùng đông bắc

bộ.

8 http://baovecaytrong.com/tracuubanghinhconchitiet.php?masp=23

9 http://www.ppd.gov.vn/ContentDetail.aspx?Id=1626&CatId=16