nghiên cứu đa dạng di truyền và khả năng gây nhiễm của các chủng vi khuẩn bạc lá lúa

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGUYỄN NGỌC COÓNG NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG DI TRUYỀN VÀ KHẢ NĂNG GÂY NHIỄM CỦA CÁC CHỦNG VI KHUẨN BẠC LÁ LÚA LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI, NĂM 2015 HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGUYỄN NGỌC COÓNG NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG DI TRUYỀN VÀ KHẢ NĂNG GÂY NHIỄM CỦA CÁC CHỦNG VI KHUẨN BẠC LÁ LÚA Chuyên ngành : Công nghệ Sinh học Mã số : 60.42.02.01 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Phan Hữu Tôn HÀ NỘI, NĂM 2015 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tôi, kết nghiên cứu trình bày luận văn trung thực, khách quan chưa dùng để bảo vệ lấy học vị Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận văn cám ơn, thông tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Hà Nội, ngày … tháng … năm … Tác giả luận văn Nguyễn Ngọc Coóng Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page i LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn, nhận hướng dẫn, bảo tận tình thầy cô giáo, giúp đỡ, động viên bạn bè, đồng nghiệp gia đình Nhân dịp hoàn thành luận văn, cho phép bày tỏ lòng kính trọng biết ơn sâu sắc tới thầy PGS TS Phan Hữu Tôn tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian tạo điều kiện cho suốt trình học tập thực đề tài Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ môn Sinh học Phân tử Công nghệ Sinh học Ứng dụng, Khoa Công nghệ Sinh học - Học viện Nông nghiệp Việt Nam tận tình giúp đỡ trình học tập, thực đề tài hoàn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể lãnh đạo, cán viên chức Trạm Bảo vệ thực vật Thuận Thành - Chi cục Bảo vệ thực vật Tỉnh Bắc Ninh giúp đỡ tạo điều kiện cho suốt trình thực đề tài Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ mặt, động viên khuyến khích hoàn thành luận văn./ Hà Nội, ngày tháng năm Học viên Nguyễn Ngọc Coóng Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page ii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục từ viết tắt v Danh mục bảng vi Danh mục hình vii Tóm tắt viii Abstract ix PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục đích yêu cầu 1.3 Ý nghĩa khoa học thực tiễn PHẦN TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan bệnh bạc lúa 2.1.1 Lịch sử phát bệnh 2.1.2 Tác hại bệnh bạc lúa gây 2.1.3 Triệu trứng bệnh 2.1.4 Quy luật yếu tố ảnh hưởng đến phát sinh, phát triển bệnh 2.1.5 Nghiên cứu cách chuẩn đoán bệnh bạc 2.1.6 Các biện pháp phòng trừ bệnh bạc 2.2 Vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv oryzae 2.2.1 Đặc điểm hình thái cấu trúc 2.2.2 Nghiên cứu đặc điểm genom Xanthomonas oryzae pv oryzae 10 2.2.3 Trình tự chèn genom Xoo (Insertion sequence) 13 2.2.4 Nghiên cứu trình tự lặp lại (Repetitive sequence) 15 2.2.5 Những gen quy định tính độc vi khuẩn Xoo (Pathogenicity-related genes) 15 2.3 Đa dạng chủng vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv oryzae 20 2.3.1 Tổng quan đa dạng sinh học 20 2.3.2 Ý nghĩa việc nghiên cứu đa dạng sinh học 20 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page iii 2.3.3 Các phương pháp nghiên cứu đa dạng sinh học vi khuẩn Xoo giới 2.3.4 2.3.5 21 Nghiên cứu đa dạng sinh học vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv oryzae Việt Nam 23 Khả gây nhiễm chủng bạc Việt Nam 24 PHẦN NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26 3.1 Địa điểm nghiên cứu 26 3.2 Thời gian nghiên cứu 26 3.3 Vật liệu 26 3.4 Nội dung nghiên cứu 26 3.5 Phương pháp nghiên cứu 26 3.5.1 Phương pháp thu thập phân lập mẫu vi khuẩn gây bệnh bạc 26 3.5.2 Phương pháp xác định thành phần phân bố chủng vi khuẩn bạc 3.5.3 29 Phương pháp xác định khả gây nhiễm chủng bạc giống lúa địa phương 3.5.4 3.5.5 29 Phương pháp nghiên cứu đa dạng di truyền chủng bệnh bạc thị phân tử DNA 30 Xử lý số liệu 30 PHẦN KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 31 4.1 Kết 31 4.1.1 Thu thập, phân lập xác định isolate vi khuẩn Xoo gây bệnh bạc lúa 31 4.1.2 Xác định thành phần phân bố chủng bệnh bạc lây nhiễm nhân tạo 36 4.1.3 Khả gây nhiễm chủng bạc giống lúa địa phương 45 4.1.4 Nghiên cứu đa dạng di truyền chủng bệnh bạc thị DNA 50 4.2 Thảo luận 57 4.2.1 Kết đạt nghiên cứu 57 4.2.2 So sánh với kết nghiên cứu Phan Hữu Tôn cs, 2012 57 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 61 5.1 Kết luận 61 5.2 Kiến nghị 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO 62 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BLB : Bacterial leaf blight – Bệnh bạc DNA : Axit deoxyribonucleic - Là phân tử nucleic acid mang thông tin di truyền ERIC : Enterobacterial repetitive intergennis conversus – Là yếu tố lặp lại IRRI : International Rice Research Institute - Viện nghiên cứu lúa quốc tế IS : Insertion sequence – Nhân tố di truyền nucleotide PCR : Polymerase chain reaction - phản ứng chuỗi trùng hợp, kĩ thuật thị phân tử nhằm nhân đoạn DNA biết trước trình tự RAPD : Random Amplified Polymorphic DNA - phương pháp phân tích đa dạng DNA khuyếch đại ngẫu nhiên REP : Repetitive extragenis palindromic – Các yếu tố di truyền thêm vào lặp lại RFLP : Restriction fragment length polymorphism – đa hình chiều dài : đoạn cắt giới hạn SNPs : Single nucleotide polymorphisms - tượng đa hình đơn SSRs : simple sequence repeats - kỹ thuật thị phân tử nhằm nhân lai đoạn lặp DNA lặp lặp lại genome Xac : Xanthomonas axonopodis pv.citri - Bệnh loét có múi Xcc : Xanthomonas campetris pv.campestris – Vi khuẩn vàng đen gân Xoo : Xanthomonas oryzae pv oryzae – Vi khuẩn bạc lúa Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page v DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Liệt kê yếu tố IS có mặt genom vi khuẩn Xoo chủng MAFF 311018 14 Bảng 2.2 Bản liệt kê 17 copy thành viên gia đình avrBs3/pth 17 Bảng 2.3 Danh sách gen chịu điều hòa gen HrpX genom Xoo 19 Bảng 4.1 Danh sách isolate phân lập xác định xác vi khuẩn Xoo PCR 33 Bảng 4.2 Phản ứng isolate dòng đẳng gen 37 Bảng 4.3 Kiểu phản ứng chủng vi khuẩn 42 Bảng 4.4 Chủng vi khuẩn Xoo tồn mẫu giống 43 Bảng 4.5 Phản ứng chủng vi khuẩn với giống mang gen kháng 46 Bảng 4.6 Hệ số tương đồng di truyền chủng vi khuẩn gây bệnh bạc 55 Bảng 4.7 Kiểu phản ứng chủng vi khuẩn bạc dòng đẳng gen 58 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page vi DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Ảnh triệu chứng bệnh Hình 2.2 Ảnh hiển vi điện tử quét tế bào vi khuẩn Xoo mạch dẫn lúa 10 Hình 2.3 Hình dạng tế bào vi khuẩn bạc lúa 10 Hình 2.4 Bản đồ genom vi khuẩn Xoo chủng MAFF311018 11 Hình 2.5 Bản đồ cấu trúc nhiễm sắc thể chủng PXO99A 13 Hình 2.6 So sánh tổ chức di truyền nhóm gen hrp loài vi khuẩn Xoo, Xcc Xac 16 Hình 2.7: Bản đồ vị trí gen không độc avr/pth vi khuẩn Xoo 18 Hình 2.8 Ba trình tự locus trình tự chèn IS1112 phát Trung Quốc (2007) 22 Hình 4.1 Ảnh điện di sản phẩm PCR xác định vi khuẩn bạc Xanthomonas oryzae pv oryzae 32 Hình 4.2 Phản ứng số chủng gây bệnh bạc điển hình dòng đẳng gen 42 Hình 4.3 Bản đồ phân bố chủng vi khuẩn Xoo Miền Bắc Việt Nam 44 Hình 4.4 Ảnh điện di sản phẩm rep-PCR với mồi ERIC2F 50 Hình 4.5 Ảnh điện di sản phẩm rep-PCR với mồi BOXA1RF 51 Hình 4.6 Ảnh điện di sản phẩm IS-PCR với mồi J3F 51 Hình 4.7 Hình thể mối quan hệ di truyền chủng vi khuẩn gây bệnh bạc lúa Hình 4.8 Bản dồ phân bố chủng bệnh bạc miền Bắc Việt Nam Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp 53 59 Page vii TÓM TẮT Bệnh bạc lúa vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv oryzae gây bệnh nguy hiểm lúa miền Bắc Việt Nam Những năm gần bệnh gây hại vụ mùa mà gây hại nặng vụ xuân Để tạo giống kháng bệnh bạc bền vững trước hết phải có nguồn gen kháng bệnh phong phú, sau phải xác định xác thành phần chủng vi khuẩn bạc có vùng sinh thái, nghiên cứu xác định gen kháng bệnh hữu hiệu quy tụ nhiều gen kháng vào giống Trong nghiên cứu thu thập 62 mẫu bệnh 20 giống 13 tỉnh thành thuộc miền Bắc Việt Nam Từ mẫu bệnh thu thập, phân lập 102 isolate kiểm tra PCR sử dụng thị XORF XOR Từ 102 isolate phân thành 12 chủng thông qua phản ứng kháng nhiễm dòng đẳng đơn gen, từ vẽ đồ phân bố chủng vi khuẩn vùng trồng lúa khác Sử dụng 12 chủng lây nhiễm, đánh giá khả kháng 50 mẫu giống lúa địa phương có chứa gen kháng Xa4, xa5 Xa7 khác Xác định chủng chủng có độc tính mạnh gây nhiễm nhiều giống trí giống có chứa gen kháng hữu hiệu, chủng 12 có độc tính nhẹ Tuy nhiên, gen khác tính kháng gen Xa4, xa5 Xa7 có giống không thay đổi Sử dụng cặp mồi thị rep-PCR IS-PCR, từ 36 isolate 12 nhóm chủng Xoo với mức độ tương đồng di truyền 0.94 phân 14 nhóm chủng vi khuẩn khác Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page viii Hình 4.5 Ảnh điện di sản phẩm rep-PCR với mồi BOXA1RF (12 vạch) Lane1: Chủng BN1-1, lane 2: Chủng NA3-1, lane3: Chủng TB3-2, lane 4: Chủng HN3-1, lane 5: Chủng TH3 ,lane6: Chủng VP1-2, lane 7: Chủng HY4-1, lane 8: Chủng HY3-2, lane 9: Chủng PT1-1, lan10: Chủng BG3-1, lane 12:Chủng HD1-1 Hình 4.6 Ảnh điện di sản phẩm IS-PCR với mồi J3F (18 vạch) Lane1: Chủng BN1-1, lane 2: Chủng NA3-1, lane3: Chủng TB3-2, lane 4: Chủng HN3-1, lane 5: Chủng TH3 ,lane6: Chủng VP1-2, lane 7: Chủng HY4-1, lane 8: Chủng HY3-2, lane 9: Chủng PT1-1, lan10: Chủng BG3-1, lane 12:Chủng HD1-1 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 51 Như vậy, sử dụng cặp mồi với phương pháp rep-PCR IS-PCR nhân lên tổng cộng 38 vạch với kích thước khác gel điện di tương ứng với 38 vùng gen khác genome vi khuẩn Xoo với tổng chiều dài khoảng 49.000.000 bp Mặt khác, vùng gen lại phân bố rải rác ngẫu nhiên khắp genome vi khuẩn Xoo, việc phân tích đa dạng mẫu vi khuẩn phủ vùng DNA genom rộng lớn, sở phân tử xác định phân nhóm chủng vi khuẩn cách xác Từ kết điện di sản phẩm rep-PCR IS-PCR, tiến hành thống kê số vạch nhân lên mẫu vi khuẩn loại mồi sử dụng phần mềm chuyên dụng NTSYSpc2.1 để xác định hệ số đồng dạng (bảng 4.6) mặt di truyền mẫu vi khuẩn nghiên cứu Đồng thời xây dựng phân loại biểu diễn mối quan hệ mặt di truyền mẫu vi khuẩn (Hình 4.7) Nhìn vào hình phân loại thấy rằng: mức độ tương đồng di truyền 0.94 phân 14 nhóm chủng vi khuẩn khác nhau: Nhóm 1: BN1-1, HN2-2 Nhóm 2: ND3-2 Nhóm 3: TB3-2, PT3-1, HN4 Nhóm 4: HD4-1, HD4-2, HD5-1 Nhóm 5: HY3-2, HY4-2, HD2-1 Nhóm 6: HN3-1, HY5-1, BN4-2 Nhóm 7: NA3-1, TH1-2,TB4-1 Nhóm 8: HY4-1, HY6-1, HY7-1 Nhóm 9: TH3, SL2-2, NA2-2 Nhóm 10: HD1-1, HD3-1, HD3-2 Nhóm 11: BG3-1, LS1-1, LS3-2 Nhóm 12: VP1-2, TQ1-1, TQ1-2 Nhóm 13: PT1-1, VP2-1 Nhóm 14: HN1 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 52 BN1-1 HN2-2 ND3-2 TB3-2 PT3-1 HN4 HD4-1 HD5-1 HD4-2 HY4-2 HD2-1 HY3-2 HN3-1 HY5-1 BN4-2 NA3-1 TH1-2 TB4-1 HY4-1 HY7-1 HY6-1 TH3 SL2-2 NA2-2 HD1-1 HD3-2 HD3-1 BG3-1 LS3-2 LS1-1 VP1-2 TQ1-2 TQ1-1 PT1-1 VP2-1 HN1 BN1-1 0.74 0.81 0.87 0.94 1.00 Coefficient Hình 4.7 Hình thể mối quan hệ di truyền chủng vi khuẩn gây bệnh bạc lúa Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 53 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 54 Bảng 4.6 Hệ số tương đồng di truyền chủng vi khuẩn gây bệnh bạc BN1-1 HN2-2 ND3-2 NA3-1 TH1-2 TB4-1 TB3-2 PT3-1 HN4 HN3-1 HY5-1 BN4-2 TH3 BN1-1 1.00 HN2-2 0.95 1.00 ND3-2 0.91 0.95 1.00 NA3-1 0.68 0.73 0.68 1.00 TH1-2 0.68 0.73 0.68 1.00 1.00 TB4-1 0.68 0.73 0.68 1.00 1.00 1.00 TB3-2 0.68 0.91 0.86 0.82 0.82 0.82 1.00 PT3-1 0.68 0.91 0.86 0.82 0.82 0.82 1.00 1.00 HN4 0.68 0.91 0.86 0.82 0.82 0.82 1.00 1.00 1.00 HN3-1 0.77 0.82 0.77 0.73 0.72 0.72 0.91 0.91 0.91 1.00 HY5-1 0.77 0.82 0.77 0.73 0.72 0.72 0.91 0.91 0.91 1.00 1.00 BN4-2 0.77 0.82 0.77 0.73 0.72 0.72 0.91 0.91 0.91 1.00 1.00 1.00 TH3 0.68 0.73 0.68 0.82 0.82 0.82 0.82 0.82 0.82 0.91 0.91 0.91 1.00 SL2-2 NA2-2 VP1-2 TQ1-2 SL2-2 0.68 0.73 0.68 0.82 0.82 0.82 0.82 0.82 0.82 0.91 0.91 0.91 1.00 1.00 NA2-2 0.68 0.73 0.68 0.82 0.82 0.82 0.82 0.82 0.82 0.91 0.91 0.91 1.00 1.00 1.00 VP1-2 0.68 0.73 0.68 0.82 0.82 0.82 0.82 0.82 0.82 0.73 0.73 0.73 0.82 0.82 0.82 1.00 TQ1-2 0.68 0.73 0.68 0.82 0.82 0.82 0.82 0.82 0.82 0.73 0.73 0.73 0.82 0.82 0.82 1.00 1.00 TQ1-1 HY4-1 HY6-1 HY7-1 HY4-2 HY3-2 HD2-1 PT1-1 TQ1-1 0.68 0.73 0.68 0.82 0.82 0.82 0.82 0.82 0.82 0.73 0.73 0.73 0.82 0.82 0.82 1.00 1.00 1.00 HY4-1 0.77 0.82 0.77 0.91 0.91 0.91 0.73 0.73 0.73 0.64 0.64 0.64 0.73 0.73 0.73 0.73 0.73 0.73 1.00 HY6-1 0.77 0.82 0.77 0.91 0.91 0.91 0.73 0.73 0.73 0.64 0.64 0.64 0.73 0.73 0.73 0.73 0.73 0.73 1.00 1.00 HY7-1 0.77 0.82 0.77 0.91 0.91 0.91 0.73 0.73 0.73 0.64 0.64 0.64 0.73 0.73 0.73 0.73 0.73 0.73 1.00 1.00 1.00 HY4-2 0.68 0.73 0.68 0.64 0.63 0.63 0.82 0.82 0.82 0.73 0.73 0.73 0.64 0.64 0.64 0.64 0.64 0.64 0.55 0.55 0.55 1.00 HY3-2 0.68 0.73 0.68 0.64 0.63 0.63 0.82 0.82 0.82 0.73 0.73 0.73 0.64 0.64 0.64 0.64 0.64 0.64 0.55 0.55 0.55 1.00 1.00 HD2-1 0.68 0.73 0.68 0.64 0.63 0.63 0.82 0.82 0.82 0.73 0.73 0.73 0.64 0.64 0.64 0.64 0.64 0.64 0.55 0.55 0.55 1.00 1.00 1.00 PT1-1 0.77 0.82 0.77 0.91 0.91 0.91 0.91 0.91 0.91 0.82 0.82 0.82 0.91 0.91 0.91 0.91 0.91 0.91 0.82 0.82 0.82 0.73 0.73 0.73 1.00 0.86 0.77 0.77 0.77 0.68 0.68 0.68 0.95 HN1 VP2-1 BG3-1 LS1-1 LS3-2 HD1-1 HD3-1 HD3-2 HD4-1 HD4-2 HN1 0.73 0.77 0.72 0.86 0.86 0.86 0.86 0.86 0.86 0.77 0.77 0.77 0.86 0.86 0.86 0.86 0.86 VP2-1 0.77 0.82 0.77 0.91 0.91 0.91 0.91 0.91 0.91 0.82 0.82 0.82 0.91 0.91 0.91 0.91 0.91 0.91 0.82 0.82 0.82 0.73 0.73 0.73 1.00 0.95 1.00 BG3-1 0.68 0.73 0.68 0.82 0.82 0.82 0.82 0.82 0.82 0.73 0.73 0.73 0.82 0.82 0.82 0.82 0.82 0.82 0.73 0.73 0.73 0.82 0.82 0.82 0.91 0.86 0.91 1.00 LS1-1 0.68 0.73 0.68 0.82 0.82 0.82 0.82 0.82 0.82 0.73 0.73 0.73 0.82 0.82 0.82 0.82 0.82 0.82 0.73 0.73 0.73 0.82 0.82 0.82 0.91 0.86 0.91 1.00 1.00 LS3-2 0.68 0.73 0.68 0.82 0.82 0.82 0.82 0.82 0.82 0.73 0.73 0.73 0.82 0.82 0.82 0.82 0.82 0.82 0.73 0.73 0.73 0.82 0.82 0.82 0.91 0.86 0.91 1.00 1.00 1.00 HD1-1 0.59 0.64 0.59 0.72 0.72 0.72 0.72 0.72 0.72 0.82 0.82 0.82 0.91 0.91 0.91 0.73 0.73 0.73 0.64 0.64 0.64 0.73 0.73 0.73 0.82 0.77 0.82 0.91 0.91 0.91 1.00 HD3-1 0.59 0.64 0.59 0.72 0.72 0.72 0.72 0.72 0.72 0.82 0.82 0.82 0.91 0.91 0.91 0.73 0.73 0.73 0.64 0.64 0.64 0.73 0.73 0.73 0.82 0.77 0.82 0.91 0.91 0.91 1.00 1.00 HD3-2 0.59 0.64 0.59 0.72 0.72 0.72 0.72 0.72 0.72 0.82 0.82 0.82 0.91 0.91 0.91 0.73 0.73 0.73 0.64 0.64 0.64 0.73 0.73 0.73 0.82 0.77 0.82 0.91 0.91 0.91 1.00 1.00 1.00 HD4-1 0.77 0.82 0.77 0.72 0.72 0.72 0.91 0.91 0.91 0.82 0.82 0.82 0.73 0.73 0.73 0.73 0.73 0.73 0.64 0.64 0.64 0.91 0.91 0.91 0.82 0.77 0.82 0.91 0.91 0.91 0.82 0.82 0.82 1.00 HD4-2 0.77 0.82 0.77 0.72 0.72 0.72 0.91 0.91 0.91 0.82 0.82 0.82 0.73 0.73 0.73 0.73 0.73 0.73 0.64 0.64 0.64 0.91 0.91 0.91 0.82 0.77 0.82 0.91 0.91 0.91 0.82 0.82 0.82 1.00 1.00 HD5-1 0.77 0.82 0.77 0.72 0.72 0.72 0.91 0.91 0.91 0.82 0.82 0.82 0.73 0.73 0.73 0.73 0.73 0.73 0.64 0.64 0.64 0.91 0.91 0.91 0.82 0.77 0.82 0.91 0.91 0.91 0.82 0.82 0.82 1.00 1.00 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp HD5-1 1.00 1.00 Page 55 * So sánh kết phân chủng vi khuẩn Xoo phương pháp lây nhiễm nhân tạo dựa vào kiểu phản ứng kháng nhiễm chủng dòng đẳng gen phương pháp nghiên cứu đa dạng di truyền thị phân tử DNA mẫu Xoo thấy rằng: - Phương pháp nghiên cứu đa dạng di truyền thị phân tử DNA (rep-PCR IS-PCR) phân lập 14 nhóm chủng nhiều so với 12 nhóm chủng phân lập lây nhiễm nhân tạo Điều chứng tỏ mức độ đa dạng phương pháp sâu xác so với phương pháp lây nhiễm nhân tạo truyền thống - Bên cạnh nhận thấy có số sai khác phương pháp việc phân nhóm chủng Để giải thích cho sai khác này, theo có nguyên nhân sau: + Thứ nhất, nguyên lý phương pháp khác nhau: Phương pháp lây nhiễm nhân tạo phương pháp nghiên cứu đa dạng kiểu hình phương pháp sử dụng rep-PCR IS-PCR lại phương pháp nghiên cứu đa dạng kiểu gen Để có đồng kiểu gen kiểu hình phụ thuộc vào nhiều yếu tố kiểu gen, biểu kiểu gen, môi trường, tương tác kiểu gen-môi trường Đây yếu tố có khả tạo nên sai khác kết phương pháp + Thứ 2, phương pháp lây nhiễm nhân tạo có nhược điểm chịu nhiều ảnh hưởng điều kiện môi trường dẫn đến kết thiếu xác Như vậy, Kết phương pháp phân tích đa dạng rep-PCR IS-PCR có độ tin cậy cao dựa phân tích genome vi khuẩn bạc lá, đặc biệt trình tự lặp lại trình tự chèn Do có ý nghĩa việc định loại chủng vi khuẩn Tuy nhiên, kết phân tích phổ kháng nhiễm mang ý nghĩa quan trọng nhà chọn tạo giống kháng bệnh bền vững độc tính chủng vi khuẩn Xoo yếu tố quan tâm Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 56 4.2 THẢO LUẬN 4.2.1 Kết đạt nghiên cứu Thu thập 62 mẫu bệnh bạc từ 13 tỉnh thành miền Bắc Việt Nam, 20 giống lúa khác nhau, phân lập xác định 102 isolate xác vi khuẩn Xoo thông qua phản ứng PCR Bằng phương pháp lây nhiễm nhân tạo dựa vào kiểu phản ứng kháng nhiễm chủng dòng đẳng gen xác định 12 chủng vi khuẩn vẽ đồ phân bố chúng Trong đó, chủng chủng phổ biến nhất, chúng tồn tất mẫu giống vùng trồng lúa miền Bắc Việt Nam, chủng số chủng số 11 Chủng chủng có độc tính mạnh (chúng gây nhiễm 9/11 dòng đẳng gen) Các dòng IRBB4, IRBB5, IRBB7 (tương ứng chứa gen kháng Xa4, xa5, Xa7) có khả kháng cao chủng vi khuẩn Xoo Dựa vào phản ứng kháng nhiễm 12 chủng vi khuẩn Xoo 50 giống lúa địa phương xác định gen kháng Xa4, xa5, Xa7 thấy chủng chủng có độc tính mạnh nhất, chủng 12 có độc tính nhẹ Trên gen khác gen kháng Xa4, xa5, Xa7 không thay đổi tính kháng Kết có ý nghĩa vô quan trọng với nhà chọn tạo giống sau Sử dụng phương pháp nghiên cứu đa dạng di truyền phương pháp rep-PCR IS-PCR, xác định phân lập thành 14 nhóm vi khuẩn khác hệ số tương đồng di truyền 0.94 4.2.2 So sánh với kết nghiên cứu Phan Hữu Tôn cs, 2012 4.2.2.1 Thu thập phân lập mẫu bệnh bạc Theo Adachi Oku, vùng trồng lúa khác tồn chủng vi khuẩn bạc khác nhau, chí giống lúa tồn chủng khác Trên sở hai nghiên cứu tiến hành thu thập mẫu bệnh địa điểm khác miền Bắc Việt Nam Tuy số lượng mẫu thu thập hai nghiên cứu khác xong cho thấy điều: Số lượng mẫu thu từ giống Bắc thơm, khang dân, Q5 tương đối lớn tổng số mẫu nghiên cứu Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 57 4.2.2.2 Xác định thành phần phân bố chủng vi khuẩn bạc phương pháp lây nhiễm nhân tạo Bằng lây nhiễm nhân tạo Phan Hữu Tôn cs, từ 420 isolate phân 12 chủng, kiểu phản ứng chủng thể bảng 4.7 Bảng 4.7 Kiểu phản ứng chủng vi khuẩn bạc dòng đẳng gen (Phan Hữu Tôn cộng sự, 2012) Chủng 2A 3A 5A 10 11 12 IRBB1 (Xa1) S S S S S S S S S S S S IRBB2 (Xa2) S S S S S S M S S S S S IRBB3 (Xa3) R S S S S S R S S S S S IRBB4 (Xa4) S R S S R R R S R R R S IRBB5 (xa5) R R R R R S R R R R R R IRBB7 (Xa7) R R R S S R R R R R S R IRBB10 (Xa10) S S S S S S S R S S S S IRBB11 (Xa11) S S S S S S S S S S S S IRBB14 (Xa14) S M S S S S M S S S S S IRBB21 (Xa21) R R R R R M R M M S S S S S S S S S S S S S S S Dòng IR 24 Từ bảng kiểu phản ứng chủng vi khuẩn Xoo nhận thấy kiểu phản ứng chủng vi khuẩn tương tự Phan Hữu Tôn cs, 2012 - Các chủng 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 có kiểu phản ứng dòng đẳng gen giống chủng 3A, 10, 1, 5A, 11, 8, 12, 9, 7, 2A, Phan Hữu Tôn cộng - Tuy nhiên, 12 chủng kiểu phản ứng dòng đẳng gen chủng có khác so với chủng Phan Hữu Tôn cs Các dòng đẳng gen IRBB3, IRBB5 IRBB21 có khả kháng với chủng có IRBB5, IRBB21 có khả kháng với chủng Phan Hữu Tôn cộng Từ đưa giả thuyết chủng chủng so với chủng Phan Hữu Tôn cs chủng chủng Phan Hữu Tôn cs Do phương pháp lây nhiễm nhân Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 58 tạo có nhược điểm chịu nhiều ảnh hưởng điều kiện môi trường dẫn đến kết sai khác Từ đồ phân bố chủng nghiên cứu thấy có phân bố khác chủng tỉnh khác nhau: BẢN ĐỒ PHÂN BỐ CHỦNG BỆNH BẠC LÁ MIỀN BẮC VIỆT NAM * T.Quang 6 6 Đ.Biên * T.Nguyên 10 10 2 3 10 9 L.Sơn L.Châu V.Phúc 23 3 3 5 B.Ninh 10 S La Q.Ninh 1 4 127 H.Duong 12 811 * Hải Phòng H.Bình * 4 H.Yen T.Binh 12 3 4 N Định 4 N Bình * * Chủng 10 11 12 * * * * • * * * T.Hóa * * * 2 3 Nghệ An * 2 3 Hình 4.8 Bản dồ phân bố chủng bệnh bạc miền Bắc Việt Nam (Phan Hữu Tôn cs, 2012) - Theo nghiên cứu Phan Hữu Tôn cs, 2012 chủng (tương ứng với chủng nghiên cứu chúng tôi) tồn tỉnh Vĩnh Phúc Phú Thọ Tuy nhiên, nghiên cứu chúng tồn Hà Nội Chủng (tương ứng với chủng nghiên cứu chúng tôi) tồn Hà Nội Bắc Ninh Còn nghiên cứu tồn Hưng Yên, Thái Bình, Nam Định Để giải thích cho tồn chủng vùng nguồn bệnh vi khuẩn bạc lúa thường tồn đất, nước, hạt giống, cỏ dại…Do vận chuyển giống từ vùng khác tới có mang theo nguồn bệnh, theo dòng nước Như đồ phân bố xuất chủng vùng nằm hạ lưu Sông Hồng so với tồn chủng khu vực trước Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 59 4.2.2.3 Khả gây nhiễm chủng bạc giống lúa địa phương Theo nghiên cứu Bùi Trọng Thuỷ cs, 2004 tất tổ hợp gen chứa gen xa5 Xa7 có khả kháng mạnh với chủng vi khuẩn bạc đồng Sông Hồng Tính kháng chúng với chủng vi khuẩn bạc không thay đổi gen khác Trong nghiên cứu thu kết quả: Chủng chủng có độc tính mạnh nhất, chủng 12 có độc tính nhẹ Trên gen khác gen kháng Xa4, xa5, Xa7 không thay đổi tính kháng Như vậy, thấy gen xa5 Xa7 chúng có khả kháng mạnh với chủng vi khuẩn bạc lúa miền Bắc Việt Nam Trên gen khác tính kháng chúng không thay đổi Kết có ý nghĩa vô quan trọng với nhà chọn tạo giống sau 4.2.2.4 Nghiên cứu đa dạng di truyền chủng vi khuẩn bạc lúa thị phân tử DNA Cùng sử dụng phương pháp rep-PCR IS-PCR, sử dụng mẫu vi khuẩn 12 chủng xác định lây nhiễm nhân tạo để đánh giá đa dạng di truyền Ở hệ số tương đồng di truyền 0,95 từ 12 isolate 12 chủng vi khuẩn Phan Hữu Tôn cs phân 12 nhóm chủng, nghiên cứu từ 36 isolate 12 chủng phân 14 nhóm chủng Sự khác do: số lượng isolate tham gia phản ứng, phương pháp lây nhiễm nhân tạo có nhược điểm chịu nhiều ảnh hưởng điều kiện môi trường dẫn đến kết sai khác Kết phương pháp phân tích đa dạng rep-PCR IS-PCR có độ tin cậy cao dựa phân tích genome vi khuẩn bạc lá, đặc biệt trình tự lặp lại trình tự chèn Do có ý nghĩa việc định loại chủng vi khuẩn Tuy nhiên, kết phân tích phổ kháng nhiễm mang ý nghĩa quan trọng nhà chọn tạo giống kháng bệnh bền vững độc tính chủng vi khuẩn Xoo yếu tố quan tâm Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 60 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 KẾT LUẬN - Thu thập 62 mẫu bệnh 13 tỉnh thành 20 giống lúa khác vụ mùa 2014 vụ xuân 2015 Phân lập xác định 102 isolate xác vi khuẩn bạc Xoo từ 62 mẫu bệnh ban đầu - Từ 102 isolate phân thành 12 chủng thông qua phản ứng kháng nhiễm dòng đẳng gen, từ vẽ đồ phân bố chủng vi khuẩn vùng trồng lúa khác - Xác định khả gây nhiễm chủng vi khuẩn bạc 50 giống địa phương xác định gen kháng Xa4, xa5, Xa7: Chủng chủng có độc tính mạnh Chủng 12 có độc tính nhẹ Trên gen khác gen kháng Xa4, xa5, Xa7 không thay đổi tính kháng - Sử dụng phương pháp nghiên cứu đa dạng di truyền rep-PCR IS-PCR, từ 36 isolate thuộc 12 chủng vi khuẩn xác định phân lập thành 14 nhóm vi khuẩn khác hệ số tương đồng di truyền 0.94 5.2 KIẾN NGHỊ - Tiến hành nghiên cứu đa dạng di truyền chủng vi khuẩn gây bệnh bạc vùng sinh thái khác Việt Nam: Duyên hải miền Trung Nam Bộ… - Nghiên cứu chế kháng bệnh gây nhiễm bệnh chủng vi khuẩn - Tiếp tục bảo quản lưu giữ chủng vi khuẩn xác định phục vụ nghiên cứu sau Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Đường Hồng Dật (1988) Lời giới thiệu, hướng dẫn nghiên cứu bệnh vi khuẩn thực vật, NXB Hà Nội, NXB Matxcova, 1988, tr 5- Lã Vinh Hoa, Tống Văn Hải, Phan Hữu Tôn, trần Minh Thu Li Yang Rui (2010) Khảo sát nguồn gen lúa mang gen kháng bệnh bạc thị phân tử ADN Tạp chí Khoa học phát triển tập (số 1): tr.1-9 Vũ Triệu Mân (2003) Chẩn đoán nhanh bệnh hại thực vật NXB Nông nghiệp Lê Lương Tề (1980) Bệnh bạc vùng đồng sông Hồng Tuyển tập công trình nghiên cứu KHKTNN nxb NN Hà Nội tr 184-197 Lê Lương Tề (1998) Các chủng sinh lý (race) vi khuẩn Xanthomonas oryzae gây bệnh bạc lúa vùng Đông Nam Á Tạp chí Bảo vệ thực vật, tr 41-42 Lê Lương Tề Vũ Triệu Mân (2001) Giáo trình bệnh nông nghiệp NXBNN Hà Nội Hà Bích Thu, Ngô Vĩnh Viễn, Vũ Thị Hợi, Đinh Thị Thanh Nguyễn Thị Thuý (2002) Kết điều ta bệnh hại giống lúa Trung Quốc 1993 – 1997 Hội thảo bệnh sinh học phân tử 21-6-2002 Bùi Trọng Thủy, Furuya, N., Taura, S., Yoshimura, A., Lê Lương Tề Phan Hữu Tôn (2007) Một số nhận xét đa dạng nhóm nòi vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv oryzae gây bệnh bạc lúa miền bắc Việt Nam (20012005) Tạp chí BVTV, ISSN 0868-2801, số (213)-2007 Trang 19-26 Bùi Trọng Thuỷ Phan Hữu Tôn (2004) Khả kháng bệnh bạc dòng thị (Tester) chứa đa gen kháng với số chủng vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv oryzae gây bệnh bạc lúa phổ biến miền Bắc Việt Nam Bùi Trọng Thuỷ Phan Hữu Tôn (2004) Khả kháng bệnh bạc dòng thị (Tester) chứa đa gen kháng với số chủng vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv oryzae gây bệnh bạc lúa phổ biến miền Bắc Việt Nam 10 Phan Hữu Tôn (2004) Chiến lược chọn tạo giống lúa chống bệnh bạc miền Bắc Việt Nam 11 Phan Hữu Tôn (2004) Nghiên cứu thị phân tử phục vụ chọn tạo giống lúa suất cao, chất lượng tốt, kháng bệnh bạc Đồng Bắc Bộ Báo cáo hội thảo Khoa học công nghệ quản lý nông học phát triển Nông nghiệp bền Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 62 vững Việt Nam 12 Phan Hữu Tôn (2005) Phân bố đặc điểm gây bệnh chủng vi khuẩn bệnh bạc lúa phát nguồn gen kháng kỹ thuật PCR Khoa học nông nghiệp phát triển nông thôn 20 năm đổi tập 13 Phan Hữu Tôn, Tống Văn Hải, Nguyễn Văn Hùng Phan Thanh Tùng (2012) Nghiên cứu đa dạng di truyền chủng bạc lúa Xanthomonas oryzae pv oryzae miền Bắc Việt Nam Hội thảo quốc gia bệnh hại thực vật Việt Nam Tr 74-82 14 Phan Hữu Tôn, Bùi Trọng Thủy (2004) Phân bố đặc điểm gây bệnh chủng vi khuẩn bạc lúa miền Bắc Việt Nam Tạp chí Nông nghiệp Phát triển nông thôn số 6: tr 832-835 15 Tạ Minh Sơn (1987) Bệnh bạc vi khuẩn chọn giống kháng bệnh Luận án PTS khoa học, Viện khoa học kỹ thuật nông nghiệp Việt Nam, trang - 16 Nguyễn Văn Viết, Nguyễn Xuân Hồng, Nguyễn Thị Bình, Tạ Kim Bính CTV (2005) Nghiên cứu di truyền miễn dịch phục vụ chọn tạo giống trồng chống chịu sâu bệnh, tài liệu online 17 Nguyễn Văn Viết, Đặng thị Phương Lan, Nguyễn Huy Chung, Vũ Văn Ba, 2008 Nghiên cứu gen kháng bệnh bạc lúa kỹ thuật PCR xác định số nguồn gen lúa địa phương mang gen kháng Hội thảo quốc gia Bệnh Sinh học phân tử Tiếng Anh 18 A.C Sanchez (2000) Sequence Tagged site marker assistance selection for three Bacterial Blingt genes in rice Crop science, vol 40, p 792-797 19 Bogdanove A (2002) Method for Inoculating rice with Xanthomonas, Plant pathology laboratary, Iowa States University 20 Byoung-Moo Lee, Young-Jin Park, Dong-Suk Park, Hee-Wan Kang, Jeong-Gu Kim, Eun-Sung Song, In-Cheol Park, Ung-Han Yoon, Jang-Ho Hahn, Bon-Sung Koo, Gil-Bok Lee, Hyungtae Kim, Hyun-Seok Park, Kyong-Oh Yoon, JeongHyun Kim, Chol-hee Jung, Nae-Hyung Koh, Jeong-Sun Seo, and Seung-Joo Go (2008) The genome sequence of Xanthomonas oryzae pathovar oryzae KACC10331, the bacterial blight pathogen of rice 21 Chen H., S.Wang and Q.Zhang (2002) A New gene for bacterial blight resistance Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 63 in rice located on chromosome 12 indentified from Minghui 63, an Elite restorer line, Phytopathology 92: pp.750-754 22 Devadath S, (1985) Managenment of bacterial blight and bacterial and bacterial leaf steak of rice Central Raice Insuttute, Cuttack, Orrisa, Indica 23 Fang C.T, C.F Lin, C.L Chu, T.K Shu (1963) Studies on the disease resistance of rice Ibid.6, 107-112 24 Fernando K.K.S (2005) Detection of genetic varianbility and pathogenis of Xanthomonas oryzae pv oryzae: Causaloganism of Bacteria leaf blight in rice 25 Garris A.J., McCouch S.R and Kresovich S (2003) Population structure and its effect on haplotypes diversity and linkage disequilibrium surrounding the xa5 locus of rice (Oryza sativa L.) Genetics Society of America/Genetic 165:pp 759769 26 Goto M (1970) Application of fluorescence - antibody method for stady of ecology of bacterial blight between IRRI - TARC, january - april, p 1-2 27 Gupta V.S, M.D S,Gnanamanickam Rajebhosale, M Sodhi, Sukhwinder Singh, S H S.Dhaliwal and P K.Ranjekar (2001) Assessment of genetic variability and strain identification of Xanthomonas oryzae pv oryzae using RAPD-PCR and IS1112-based PCR 28 K.S Lee, S Rasabandidth, E.R Angeles and G.S Khush (2003) Inheritance of Resistance to bacterial blight in 21 cultivars of rice Phytopathology, vol 193, No2 29 Khush G.S (1977) Disease and insect resistance in rice Adv Agron 29: 268-341 30 Kiryu T, Mizuta H (1955) On the relation between habits of rice and resistance of bacterial leaf blight Kyushu Agricultural reseach, 54 – 56 31 Lang N.T and Buu B.C (2010) Initial marker-assisted selection in rice breeding at Cuu Long delta rice research institute, Omonrice 17: pp 8-21 32 Lang N.T., Luy T.T., Khuyeu B.T.D and Buu B.C (2008) Genetics and breeding for blast and bacterial leaf blight resistance of rice (Oryza sativa L.)", Omonrice 16: pp.41-49 33 McCouch R.S., Teytelman L., Xu Y., Lobos B.K., Clare K., Walton M., Fu B., Maghirang R., Li Z., Xing Y., Zhang Q., Kono I., Yano M., Fjellstrom R., DeClerck G., Schneider D., Cartinhour S., Ware D., and Stein L., (2002) Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 64 Development and Mapping of 2240 New SSR Markers for Rice (Oryza sativa L.) DNA Research, 9, pp 199-207 34 Onasaya A, Ekperigin M M, Y Sere Y (2007) Isoezyme fingerpringting and genetic differentiation of Xanthomonas oryzae pv oryzae Isolates as revealed by glucose 6-phosphate dehydroenase (G6PH) analysis iso enzyme 35 Shazia Mannan (2007) Studies on chararacterization and strain diversity of local isolate of Xathomonas oryzae pv oryzae in rice 36 Suk-Man Kim, Jung-Pil Suh, Yang Qin, Tae-Hwan Noh, Russell F Reinke, Kshirod K Jena (2015) Identification and fine-mapping of a new resistance gene, Xa40, conferring resistance to bacterial blight races in rice (Oryza sativa L.).Theoretical and Applied Genetics; October 2015, Volume 128, Issue 10, pp 1933-1943 37 Tika B Adhikari, Anil Shrestha, Ram Chandra Basnnyat, T.W.Mew (1999) Use of Partial host resistance in the managenment of Bacterial blight of rice Plant disease Vol 83, P896-901 38 Tika B Adhikari, Ram Chandra Basnnyat, T.W.Mew (1999) Viruslence of Xanthomonas oryzae pv oryzae on rice lines containingsighle resistance genes and gene combination Plant disease vol 83, P 46-50 39 Tika B Adhikari, Vera Cruz C M, Zhang, Nelson J, Skinner D Z, Mew T W and Leachi (1994) Genetic Diversity of Xanthomonas oryzae pv oryzae in Asia 40 Wakimoto (1995) Multipulication of OP1 phage (Xanthomonas oryzae bacteriophage) One-step growth experiment under various condition Sci Bull Fac Agric Kuyshu Univ 15: 151-160 (in Japanese with English summary) Tài liệu Internet 41 www.agbiotech.com.vn 42 http://www.biomedcentral.com/1471-2164/9/204 43 www.biomedcentral.com/ /figure/F1?highres=y 44 http://microbe.dna.affrc.go.jp 45 http://iasvn.org/homepage/Thong-tin-khoa-hoc-0011l/trang-19.html Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 65 [...]... kinh tế và tính hiệu quả của phương pháp Trên cơ sở đó, dưới sự hướng dẫn của PGS TS Phan Hữu Tôn, chúng tôi thực hiện đề tài: Nghiên cứu đa dạng di truyền và khả năng gây nhiễm của các chủng vi khuẩn bạc lá lúa 1.2 MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU 1.2.1 Mục đích Xác định được thành phần, sự phân bố và đa dạng di truyền của các chủng vi khuẩn gây bệnh bạc lá lúa miền Bắc Vi t Nam và khả năng gây nhiễm của chúng... tính) của các chủng vi khuẩn - Tiến hành được các phản ứng PCR dựa trên các chỉ thị phân tử đã được xác định để đánh giá đa dạng di truyền, phân biệt được giữa các chủng vi khuẩn gây bệnh 1.3 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN 1.3.1 Ý nghĩa khoa học Xác định được thành phần, sự phân bố và độc tính của các chủng vi khuẩn gây bệnh bạc lá lúa ở các tỉnh miền Bắc Vi t Nam góp phần định hướng cho các nhà nghiên cứu. .. và sự phân bố của các chủng vi khuẩn ở miền Bắc là hết sức đa dạng, có tính độc phong phú, còn nhiều tiềm năng phát hiện thêm các chủng vi khuẩn mới Sự phát triển của sinh học phân tử và những hiểu biết về cấu trúc genom vi khuẩn Xoo (khoảng 4.9 - 5.2 triệu Kb) đã chứng minh vi c xác định thành phần và sự đa dạng di truyền các chủng vi khuẩn Xoo, bằng phương pháp nghiên cứu đa hình các đoạn DNA mang... mang lại những kết quả chính xác mà các phương pháp thông thường không có được Có nhiều tác giả đã sử dụng chỉ thị phân tử rep-PCR và IS-PCR để đánh giá đa dạng di truyền các chủng vi khuẩn Vi c ứng dụng chỉ thị phân tử DNA để xác định chính xác thành phần và sự đa dạng di truyền các chủng Xoo và đánh giá khả năng gây nhiễm của các chủng trên các dòng, giống chứa các gen kháng khác nhau là tiền đề trong... kiểu triệu chứng điển hình là bạc lá, héo xanh (Kresek) và vàng nhợt Héo xanh và bạc lá là triệu chứng của sự nhiễm bệnh, có nguyên nhân là do độc tố của vi khuẩn tiết ra khi xâm nhiễm, còn vàng nhạt là biểu hiện bệnh về sau, là hậu quả của sự nhiễm vi khuẩn bạc lá Bệnh bạc lá phát sinh, gây hại hầu hết các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của cây lúa Học vi n Nông nghiệp Vi t Nam – Luận văn Thạc sỹ... quan với nhau là: đa dạng di truyền (tính đa dạng về mặt di truyền trong một loài) và đa dạng sinh thái (số lượng các loài trong một quần xã sinh vật) Hiện nay, có ít nhất 25 định nghĩa nữa cho thuật ngữ đa dạng sinh học” Định nghĩa được đưa ở trên là định nghĩa được dùng trong Công ước Đa dạng sinh học 2.3.2 Ý nghĩa của vi c nghiên cứu đa dạng sinh học Nhìn chung, vi c nghiên cứu đa dạng sinh học có... có khả năng gây bệnh với các giống lúa Phan Hữu Tôn và cộng sự, 2012 đã kết hợp giữa phương pháp lây nhiễm nhân tạo với chỉ thị phân tử phân tử DNA đã cho ra kết quả là hiện tại miền Bắc Vi t Nam đang tồn tại 12 chủng bệnh bạc lá Điều này cho thấy số lượng các chủng bạc lá ở miền Bắc nước ta đang tăng lên nhanh chóng và đa dạng, đòi hỏi cần phải có những nghiên cứu chính xác các chủng vi khuẩn Xoo đang... trên các giống chứa gen kháng khác nhau 1.2.2 Yêu cầu - Thu thập, phân lập và xác định được các isolate bệnh bạc lá - Lây nhiễm các isolate bệnh bạc lá trên dòng đẳng gen để xác định thành phần chủng bệnh cũng như phân bố của chúng Học vi n Nông nghiệp Vi t Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 2 - Lây nhiễm các chủng vi khuẩn bạc lá trên các dòng/giống lúa để đánh giá khả năng gây nhiễm. .. oryzae tại Vi t Nam Những nghiên cứu về đa dạng vi khuẩn Xoo tại miền Bắc Vi t Nam cho đến nay vẫn thường chỉ sử dụng phương pháp lây nhiễm nhân tạo trên các dòng Học vi n Nông nghiệp Vi t Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 23 lúa đẳng đơn gen (gen kháng bệnh bạc lá) Kết quả là có thể thiết lập được một phổ kháng nhiễm và dựa vào đây, các tác giả phân tích sự đa hình của các mẫu vi khuẩn, ... nhân gây bệnh là do vi khuẩn Xanthomonas oryzae gây ra Bệnh bạc lá lúa được phát hiện ở Indonesia vào năm 1950 Khi nghiên cứu triệu chứng héo, Reitsma và Schure gọi tên bệnh là Kresek và xác định do vi khuẩn Xanthomonas oryzae gây ra Vì vậy, vi khuẩn gây bệnh này được đặt tên là Xanthomonas kresek Schure Năm 1957, các nhà khoa học Trung Quốc phát hiện thấy bệnh trên các cánh đồng trồng lúa phía Tây và