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 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 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 98.709 (tăng 31.775 so với kỳ năm trước) với mật số phổ biến 1.000 - 2.000 con/m2, nơi cao 3.000 - 7.000 con/m2 (Theo Chỉ thị Về tăng cường biện pháp phòng trừ rầy nâu bệnh vàng lùn, lùn xoắn hại lúa năm 2011 địa bàn thành phố Hồ Chí Minh) Hiện Danh mục thuốc BVTV phép sử dụng Việt nam có 36 loại hoạt chất với 249 tên thương phẩm thuốc BVTV đăng ký với mục đích trừ rầy nâu Tuy nhiên lạm dụng vào thuốc hóa học mang lại hậu không mong muốn như: gây ô nhiễm môi trường, tiêu diệt loài thiên địch đặc biệt gây tượng kháng thuốc khiến việc phòng trừ chúng khó khăn trở nên khó khăn Chính việc nghiên cứu “Tính kháng thuốc rầy nâu (Nilaparvata lugens Stal) ” vấn đề cấp thiết Phần TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Đặc điểm chung rầy nâu (Nilaparvata lugens Stal ) 2.1.1 Phân loại Giới Animalia Ngành Arthropoda Lớp Insecta Bộ Homoptera ( Cánh đều) Họ Delphacidea ( Rầy thân) Giống Nilaparvata Loài Nilaparvata lugens 2.1.2 Phân bố Rầy nâu (Nilaparvata lugens Stal ) phân bố rộng, chúng tìm thấy Nam, Đông Nam Đông Á, đảo Nam Thái bình dương Australia.(theo International rice research institute, 1979) 2.1.3 Kí chủ Ngoài lúa, rầy nâu sống lúa hoang Cỏ Leersia japonica, cỏ gấu, cỏ lồng vực bị rầy nâu công Trứng rầy giống hình 2.1.4 Đặc điểm hình thái hạt gạo, dài từ 0,30,4 mm, đẻ màu trắng trong, nở màu vàng ♂: L =3,6 - 4,0 mm ♀: L= - mm (Nguyễn Văn Huỳnh Lê Thị Sen, 2003) Hình Hình dạng rầy nâu giai đoạn (Nguồn http://baovecaytrong.com/tracuuba nghinhconchitiet.php?masp=23) 2.1.5 Vòng đời 2.1.6 Tập quán sinh sống đặc điểm gây hại 2.1.6.1 Tập quán sinh sống Thành trùng bắt đầu đẻ trứng cách rạch bẹ gân phiến gần cổ Rầy tập trung đẻ trứng gốc lúa, cách mặt nước từ 10 – 15 cm Rầy trưởng thành bị thu hút ánh sáng đèn nhiều vào khoảng - 11 đêm Cả thành trùng ấu trùng rầy nâu thích sống gốc lúa có tập quán nhảy xuống nước, lên tán bò quanh thân lúa bị khuấy động Rầy nâu thích công lúa nhỏ có khả gây hại giai đoạn tăng trưởng lúa gây nên tượng cháy rầy Có 2/7 quần thể rầy nâu kháng với hoạt chất Fipronil Hưng Yên Thái Bình Qua nghiên cứu thấy hai quần thể vào năm 2009 chưa có biểu kháng năm 2010 thể kháng (Ri 11,78 18,52) Có 2/7 quần thể chưa có biểu kháng với Fipronil Bắc Giang Phú Thọ, hai quần thể có biểu tính chống chịu, nhiên số kháng tiếp cận ngưỡng kháng (Lê Thị Kim Oanh ctv, 2010) 3.3 Tính kháng thuốc trừ sâu 3.3.1 Tác động gây độc thuốc trừ sâu 3.3.2 Giới thiệu GST GSTs nhóm enzymes thuộc họ enzyme đa chức nội bào có vai trò việc giải nội độc tố thuốc trừ sâu thông qua phức hợp glutathione,dehydrochlorination, glutathione perpxidase hoạt động chủ động thụ động 3.3.3 Cơ chế hoạt động GST Cytosolic GST tham gia trình giải nội độc tố thuốc trừ sâu thực theo đường trực tiếp chất xúc tác sản phẩm phản ứng hình thành hệ thống giải độc khác enzyme Trong phức hợp phản ứng, mạng lưới chất dư lượng với nhóm sulphydryl GSH ( - SH) để tạo dạng hoạt động ion âm thiolate (GS.) Những chất sau có khả công lực có điện tử lớn trung tâm hợp chất ưa mỡ để tạo thành hợp chất liên hiệp GS- Các chất làm vô hiệu hóa chất có lực điện tử lớn , dẫn đến giải độc cách tăng phản ứng loại bỏ chất có lực điện tử lớn làm sản phẩm tan nước trình tiết dễ dàng xảy tế bào Những chất loại bỏ thông qua bơm liên hợp glutathione – S GSH thường xúc tác trình sau: • Chia nửa y-glutamyl y-glutamyl transpeptidae • Chia nửa glycine cysteinyl glycinase • Acetyl hóa amino Cystein N- acetyl transferase để trở thành dạng acid mercapturic tiết 3.3.5.1 Sự giải độc thuốc trừ sâu có nguồn gốc Phosphates Sự giải độc thực kết hợp GSH với thuốc trừ sâu có nguồn gốc phosphates thông qua đường : Odealkylation O-dearylation Trong O-dealkylation, GSH kết hợp với gốc alkyl thuốc trừ sâu Odearylation, GSH tác động lên gốc tự 3.3.5.2 Sự giải độc thuốc trừ sâu có gốc Clo Có đường phổ biến : - Khử hydro 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 động vật thủy sản khác) 3.3.5.3 Sự giải độc thuốc trừ sâu Pyrethroid GSTs có vai trò việc giải độc Pyrethroid nhờ vào tác động làm giảm mức độ gây hại trình peroxidative, chủ yếu giải độc sản phẩm lipid 3.3.6 Cơ chế phân tử biểu GST Cơ chế phân tử quy định khả hoạt động GST 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 dẫn đến thay đổi gen, chúng xảy cấu trúc cis ( gián đoạn xóa bỏ yếu tố quy định chức gen, làm cho chức tăng cường giảm ) trans ( gián đoạn protein mã hóa cho loại protein liên kết) Đột biến phá vỡ gen kiềm hãm làm tăng mức GST Phần Kết luận kiến nghị 4.1 Kết luận - Mức độ kháng thuốc quần thể rầy nâu hoạt chất trừ sâu năm qua gia tăng Việt nam giới - Sử dụng thuốc trừ sâu không tuân thủ nguyên tắc 04 nguyên nhân dẫn đến hình thành tính kháng thuốc rầy nâu -Xác định enzyme GSTs- có vai trò việc giải nội độc tố thuốc trừ sâu rầy nâu 4.2 Kiến nghị -Cần tập trung quản lý, đạo sản xuất lúa theo định hướng đảm bảo cấu giống lúa hợp lý, gieo sạ tập trung đồng loạt né rầy, ứng dụng giảm, tăng, mở rộng ứng dụng biện pháp sinh học - Đầu tư tăng cường, mở rộng nghiên cứu ứng dụng biện pháp sinh học, thay dần thuốc hóa học sản xuất lúa TÀI LIỆU THAM KHẢO 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 Bộ Nông nghiệp, 2006 Sổ tay rầy nâu Trung tâm khuyến nông quốc gia Chỉ thị Về tăng cường biện pháp phòng trừ rầy nâu bệnh vàng lùn, lùn xoắn hại lúa năm 2011 địa bàn thành phố Hồ Chí Minh International rice research institute, 1979 Brown planthopper Los Banos, Philippines Nguyễn Hữu Huân, 2010 Xu hướng bộc phát dịch hại rầy hại lúa 20092010 Nguyễn Văn Huỳnh Lê Thị Sen, 2003 Giáo trình Côn trùng Nông nghiệp, Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng, Đại học Cần Thơ Lê Thị Kim Oanh ctv, 2010 Nghiên cứu tính kháng thuốc rầy nâu Nilaparvata lugens Stal số tỉnh đồng sông hồng vùng đông bắc http://baovecaytrong.com/tracuubanghinhconchitiet.php?masp=23 http://www.ppd.gov.vn/ContentDetail.aspx?Id=1626&CatId=16 [...]... 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... 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... 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 To C Hình 5 Giai đoạn rầy cám phụ thuộc vào T0 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 – 30oC đối với rầy nâu cánh... 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,... 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... thích hợp đối với rầy nâu là từ 80-86 % b Gió Rầy nâu có khả năng di chuyển xa và nếu có gió rầy bốc lên theo gió và bị cuốn đi có thể đến những nơi rất xa 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... 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 e Thiên địch Bọ rùa Kiến ba khoang Các loài vi sinh vật Các loài ký sinh Rầy nâu Các loài nhện Bọ xít nước Bọ xít mù xanh 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)... với rầy nâu cánh dài cái (Trang 38 – 42, International rice research institute, 1979) Hình 6 Thời gian trước khi trứng phụ thuộc T0 C b Mưa và độ ẩm a 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. .. 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... 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 ... Mức độ kháng thuốc quần thể rầy nâu hoạt chất trừ sâu năm qua gia tăng Việt nam giới - Sử dụng thuốc trừ sâu không tuân thủ nguyên tắc 04 nguyên nhân dẫn đến hình thành tính kháng thuốc rầy nâu. .. thấy có 7/7 quần thể rầy nâu nghiên cứu kháng với hoạt chất Fenobucarb, quần thể rầy nâu Hưng Yên biểu kháng cao (Ri 33,31) Năm 2009 quần thể rầy nâu Bắc Giang chưa có biểu kháng với hoạt chất... Phú Thọ, hai quần thể có biểu tính chống chịu, nhiên số kháng tiếp cận ngưỡng kháng (Lê Thị Kim Oanh ctv, 2010) 3.3 Tính kháng thuốc trừ sâu 3.3.1 Tác động gây độc thuốc trừ sâu 3.3.2 Giới thiệu