Chương 1 lược khảo tài liệu Cây Hông

CHƯƠNG LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 1.1 Sơ lược lịch sử nguồn gốc phát triển Hông Cây Hơng hay gọi Paulownia thuộc họ Scrophulariaceae, có nguồn gốc xuất phát từ Trung Quốc trồng cách 2.000 năm (Zhu et al., 1986; Barton et al., 2007) Theo Zhu et al (1986), El-Showk El-Showk (2003), gỗ Hông khai thác sử dụng cách 2.600 năm, từ khảo cổ, khai quật quan tài vua King Yui làm gỗ Hông Người Trung Quốc trồng Hông nhiều kỷ qua xung quanh nơi họ với mục đích mong điều tốt lành đến thu hút chim phượng hoàng đến trú ngụ Theo Barton et al (2007), 17 lồi có giới loài P fortunei P fargesii du nhập vào Việt Nam Lào Trong lịch sử loài sử dụng người, chắn người ta biết nhiều chi Hông so với chi khác Một liệu ghi chép sớm Erh-ya, suy luận viết vào kỷ thứ trước công nguyên giáo sỉ công giáo, sách tác giả có viết nội dung mô tả công dụng đặc thù gỗ Hông Một nguồn tham khảo khác Hông đề cập từ sớm Zhu et al (1986) Trong khoảng thập niên 40 kỷ 11, Ch'en Chu hoàn thành luận án mang tên T'ung-p'u (Cơ sở liệu Hông) Luận án người Trung Quốc có kiến thức uyên thâm Hông trồng gần 1.000 năm qua Lịch sử, phương pháp nhân giống kỹ thuật canh tác, môi trường sống nguồn gốc xuất phát, cách cắt tỉa, chăm sóc thu hoạch giá trị sử dụng tác giả đề cập rõ nội dung luận án Trong thời điểm này, Ch'en Chu xác nhận chi Hơng có hai lồi: Một Pai-hua T'ung có hoa màu trắng, xớ gỗ to, to, trơn láng dài Hoa có màu trắng với hồng trái thon, kích thước từ cm trở lên Hai Tz'u-hua T'ung, phần chóp hoa có màu tía, thớ gỗ mịn hơn, có khía lơng mịn, trái nhỏ với đầu nhọn Mô tả giống với hai giống với hai giống P fortunei P tomentosa Một tác phẩm quan trọng thời trung cổ Pen-ts'ao-kung-mu viết Li Shihchen Ơng mơ tả gỗ Hông với ưu điểm sau: sáng, chống công côn trùng gây hại mang nhiều đặc tính ưu việt, thích hợp cho việc tạo vật dụng gia đình, gỗ dùng để trang trí hay chịu lực Ngồi ra, tác giả đề cập đến dược tính Hơng, đưa công dụng sử dụng từ lá, vỏ hoa Trong thập niên 1960, người dân tỉnh Hà Nam, Trung Quốc cho vùng đất cát khơng thể trồng khác ngồi việc trồng rừng để giảm thiểu điều kiện bất lợi thiên tai (gió, bão cát, hạn hán ) tác động đến sản xuất nên trồng xen canh Hông với nông nghiệp (Zhu et al., 1986) Tuy Hông biết đến với đặc tính sử dụng nước sống vùng đất khơ hạn (Caparros et al., 2008) Có khoảng 1.300.000 hecta (ha) diện tích đất nơng nghiệp trồng xen canh với Hông vào năm 1988 tăng lên 2,5 triệu vài năm sau (Lyons, 1993) Trong giai đoạn này, số tỉnh, huyện Trung Quốc thành lập viện, trạm khảo nghiệm để tiến hành nghiên cứu Hông Họ tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng trình xen canh, nhân giống đến chất lượng gỗ Hông, nghiên cứu biện pháp quản lý thành phần côn trùng bệnh hại cho loại Ngồi tiến hành nghiên cứu đặc tính gỗ, cách sử dụng chế biến gỗ Tại Trung Quốc, kể từ năm 1983 nhận ủng hộ tài kỹ thuật Trung tâm nghiên cứu Phát triển Quốc tế để phát triển chăn ni gia tăng diện tích trồng Hơng xen canh với nơng nghiệp khác Điều đóng vai trò quan trọng việc thúc đẩy nghiên cứu phát triển Hông Trung Quốc nước sẳn sàng chia sẻ kiến thức hỗ trợ để phát triển Hông cho nước khác đặc biệt nước phát triển (Zhu et al., 1986) 1.2 Sự phân bố Hông giới Theo Zhu et al (1986) cho chi Hông bao gồm lồi có khả sinh trưởng nhanh, có nguồn gốc xuất phát từ Trung Quốc phía Đơng châu Á Nó du nhập đến nước Bắc Mỹ, Úc, châu Âu Nhật Bản Cây Hông du nhập vào Nhật Bản Hàn Quốc cách khoảng 1.000 năm từ đến cơng nhận địa hai quốc gia Một sử liệu ghi nhận sớm Hông châu Âu Kaempfer năm 1712 Kể từ thời gian trở đi, Hông bắt đầu xuất khắp nơi giới, chúng có hoa đẹp ưa chuộng Ở New Zealand, P tomentosa loài trồng lâu đời vùng Clifton New Zealand vào khoảng năm 1860 (Burstall Sale,1984) Một loài khác P elongata trồng từ sớm nhiều vùng có khí hậu ấm áp New Zealand Hạt giống loài P elongata nhập vào New Zealand từ Trung Quốc vào khoảng thập niên 50 kỷ 20 trồng công viên Hamilton, Auckland Christchurch Kể từ năm 1986 hột lồi có nguồn gốc từ Trung Quốc P tomentosa, P fortunei, P elongata, P fargesii P catalpifolia mua nhập vào New Zealand, lồi P kawakamii trồng thử nghiệm thời điểm (Barton et al., 2007) Cây Hông quốc gia ban đầu trồng với diện tích nhỏ, đến khoảng thập niên 80 kỷ 10 người bắt đầu quan tâm đến giá trị ngành lâm nghiệp mang lại diện tích trồng bắt đầu tăng lên Cho đến năm 1998, người ta ước tính diện tích trồng Hơng New Zealand khoảng 100 hecta, có năm tuổi cao khoảng 10 năm tuổi Diện tích trồng Hơng bị giảm tác động áp lực sử dụng đất, chuyển sang trồng vườn Hiện nay, số vùng ven biển nước số đồn điền Hơng với diện tích nhỏ Từ năm 2000 trở lại đây, có hồi sinh trở lại diện tích trồng loại này, chủ yếu vùng Northland (Barton et al., 2007) Ở Việt Nam, Hơng (P fortunei) có phân bố rộng nhiều tỉnh phía Bắc, tập trung chủ yếu số tỉnh thuộc vùng Tây bắc Đông bắc Sơn La, Lai Châu, Yên Bái, Lào Cai, Phú Thọ, Lạng Sơn, Quảng Ninh, Hà Giang, Bắc Cạn (Bùi Ngọc Duy et al., 2009) 1.3 Phân loại đặc tính thực vật Hơng 1.3.1 Phân loại Hông Theo Muthuchelian (2009) cho Hông phân loại sau: Giới: Plantae Ngành: Magnoliophyta Lớp: Magnoliopsida Bộ: Lamiales Họ: Scrophulariaceae Chi: Paulownia (chi Hơng) Lồi: Paulownia spp Theo El-Showk El-Showk (2003) cho chi Hơng có lồi P elongata, P glabrata, P taiwaniana, P fortunei P tomemtosa, trước Zhu et al (1986) liệt kê với loài sau P tomentosa, P fortunei, P taiwaniana, P elongata, P albiphloea P fargesii Lịch sử trình phân loại chi Hơng: Chi Hơng (chi Paulownia) có khoảng 6-17 loài thực vật thuộc họ Paulowniaceae (Scrophulariaceae) Trong sách chuyên khảo viết ‘Cây Hông’ số sách cổ xưa mô tả chi tiết đặc điểm hình thái lồi Nhà thực vật học người Thụy Sĩ Thunberg xếp loại thuộc vào chi Hông (genus) mô tả chi tiết đặc điểm chúng tác phẩm xuất năm 1781 'Japanese Flora' Ông xếp chi vào họ Bignoniaceae cơng nhận lồi Bignonia tomentosa giống Paulownia tomentosa Năm 1835, nghiên cứu chi tiết hơn, hai học giả người Hà Lan Zuccarini Siebold chuyển chi Hông sang họ Scrophulariaceae Sau này, luận chứng khoa học cụ thể, nhà khoa học Trung Quốc giới công bố có thêm số lồi mới, tổng cộng có 23 lồi nhiều lồi có cấu tạo giống (Zhu et al., 1986) Hu (1959) (Trích dẫn Zhu et al., 1986) tiến hành nghiên cứu sâu chi Hông, ông cho hệ thống phân loại trước có nhiều nhầm lẫn trình phân loại sửa lại Từ năm 1973, Zhu Zhao Hua cộng nhóm nghiên cứu Hông thuộc Học viện lâm nghiệp Trung Quốc khảo sát có hệ thống lại nguồn gốc xuất Hông thu thập nhiều chi tiết có liên quan, cung cấp thơng tin quan trọng cho trình định danh phân loại loài Cho đến ngày nay, cách xếp phân loại chi Hơng mang nhiều tranh cải, số đồng ý xếp chi vào họ Bignoniaceae, phần đông lại tán thành xếp chúng vào họ Scrophulariaceae (Zhu et al., 1986) 1.3.2 Đặc tính thực vật 1.3.2.1 Rễ Cây Hơng có hệ rễ phát triển tốt, rễ nhỏ phát triển nhanh (Zhu et al., 1986) Khi tuổi, tốc độ tăng trưởng rễ nhanh phận khác (Trần Quang Việt, 2002) Theo Woods (2008), rễ Hơng đạt 0,8-1,5 m chí m chiều dài phân bố độ sâu từ 30-40 cm mặt đất (Nguyễn Viết Khoa, 1998) Khoảng 76% rễ hấp thụ phân bố độ sâu 40-100 cm, 12% rễ độ sâu 0-40 cm (Woods, 2008) 1.3.2.2 Thân Thân Hông mọc thẳng, vỏ màu xám bám chặt vào thân (Hình 1.1) Cây năm tuổi cao tới 15 m, đường kính 40 cm bắt đầu khai thác gỗ Nếu giống tốt, khu vực trồng kỹ thuật canh tác thích hợp chiều cao trưởng thành lúc 30 năm tuổi đạt tới 23m, đường kính thân 0,9-1,05m Cây sống lâu 73 năm (Trần Quang Việt, 2002) 1.3.2.3 Lá Lá đơn, có cuống nhiều lơng tơ, mọc đối xứng (Hình 1.1) Lá nhỏ có hình trứng, rộng đến 80 cm, rìa thường xẻ thuỳ, cuống dài Lá trưởng thành rộng khoảng 32 cm, giống hình trái tim, rìa nguyên vẹn đơi có đến thuỳ (Barton et al., 2007) Cây Hơng có tán thưa, thay vào mùa đông, dễ phân giải Hàm lượng đạm sánh ngang với lồi họ đậu Tỷ lệ ánh sáng xuyên qua Hơng cao có số thấp khoảng 0,74 2,58 (khoảng cách trồng x m) khi năm tuổi (Trần Quang Việt, 2002) 1.3.2.4 Hoa Hoa lưỡng tính, hình chng (Hình 1.1) Mọc thành chùm dài đến 40 cm đoạn cuối cành Đài hoa có thùy (Barton et al., 2007) Hoa to, thơm, tràng cao đến 10 cm, mặt ngồi màu ngà ửng tía, mặt tím đậm (Võ Văn Chi, 2004) Nhị hoa có chiều dài nửa chiều dài cánh tràng Nhụy hoa dài nhị hoa Bầu nhụy chia làm ngăn Hoa Hông cho mật tốt, khoảng 0,0236 g phấn/hoa, tạo 0,0473g mật ong (Trần Quang Việt, 2002) 1.3.2.5 Trái hạt Trái Hơng có hình trứng, dài – 4,6 cm (Hình 1.1) Mỗi buồng trái cho 2000 hạt, sản sinh hàng triệu hạt năm Hạt có hình bướm, dài – mm, cánh màng có ngấn (Barton et al., 2007) A B C E D Hình 1.1 Các đặc điểm thực vật Hông (A): Thân; (B): Lá; (C): Hoa; (D): Trái (E): Hạt Nguồn (Lê Văn Bé, chưa cơng bố) 1.4 Đặc tính gỗ, giá trị sử dụng giá trị kinh tế gỗ Hông 1.4.1 Đặc tính gỗ Cây Hơng loại lâm nghiệp có khả sinh trưởng nhanh cho sản phẩm gỗ với chất lượng cao (Zhu et al., 1986, Wang et al., 1994) Chiều cao đạt đến 10-20 mét (m) với chiều cao gia tăng trung bình khoảng m/năm điều kiện chăm sóc lý tưởng Cây phát triển nhanh với 4-5 tuổi đạt 0,2 m3/cây, 11 năm tuổi 3,7 m3/cây (Borough, 1991) Cây 10 năm tuổi có đường kính từ 30-40 cm, với thể tích 0,3-0,5 m Như vậy, mật độ trồng trung bình khoảng 2.000 cây/ha thu hoạch 150-330 gỗ/ha (Caparros et al., 2008) Cây trồng từ 8-10 năm tuổi thu hoạch được, đạt 15 năm tuổi cho gỗ có giá trị tốt (Flynn Holder, 2001) Tuy nhiên, thực tế Việt Nam sau năm bắt đầu khai thác (http://thanhnienkhcn.org.vn) Cây có tuổi cao lượng gỗ khai thác lớn Màu sắc gỗ đồng nhất, nâu nhạt lõi, lớp dác gỗ có màu từ xám nhạt đến trắng Đặc tính gỗ tốt, khơng có mùi, cách nhiệt cách điện tốt nhẹ, chịu lực, không bị cong vênh, biến dạng thời tiết thay đổi Theo Akyildiz Kol (2010) gỗ loài P tomentosa năm tuổi, đường kính 30-40 cm có trọng lượng khơ sau sấy khoảng 0,317 g tỷ trọng 0,294 g/cm3 Đặc điểm bật loại gỗ cháy chậm, nên số nước châu Âu ưa chuộng để sử dụng làm cửa sổ chống cháy Dưới kính hiển vi điện tử cho thấy thớ gỗ có nhiều lỗ nhỏ li ti trông giống tổ ong Vách tế bào chứa lignin gỗ dễ dàng chuyển thành carbon gặp nhiệt độ cao Lớp carbon trở nên dẫn nhiệt làm cho gỗ cháy chậm Hơn nữa, gỗ Hơng có hàm lượng cellulose cao (46-49%), 22-25% hemicellulose, 21-23% lignin, bạch đàn (Eucalyptus camaldulensis Dehnh) khoảng 45-65% cellulose, lignin 20-40% (Kumar Gupta, 1992) Gỗ cứng hay mềm phụ thuộc vào hàm lượng lignin vách tế bào Hàm lượng lignin bạch đàn cao nên khô gỗ trở nên cứng Trong khoảng 2,5-3,5 tuần gỗ bạch đàn (E camaldulensis Dehnh) Acacia (cây keo keo tràm hay gọi Tràm bơng vàng, keo Tai tượng, keo lai) khơ khơng khí, xanh đến khô, trọng lượng 52,6% (Acacia), 42,6% trọng lượng (cây bạch đàn) 1.4.2 Giá trị sử dụng Gỗ Hơng mang nhiều đặc tính ưu việt nên ưa chuộng sử dụng nhiều mục đích khác Tại Trung Quốc số nước châu Á, chúng được sử dụng làm vật dụng gia đình, trang trí nội thất, cơng trình xây dựng, nhạc cụ, ván đóng táu, ván lướt sóng, ván lót máy bay, hộp đựng rượu cao cấp, quan tài, đồ mỹ nghệ, ván để trang trí công nghệ đúc tượng giấy cao cấp để in tiền (Bergmann, 1998) Thịt gỗ Hơng có màu trắng loại gỗ thơng thường khác, thích hợp để làm nguyên liệu cho số ngành công nghiệp quan trọng như: sản xuất cồn công nghiệp cung cấp nguồn nhiên liệu làm bột giấy in tiền (Woods, 2008) Lá loài to, mềm chứa hàm lượng protein cao (3-4% trọng lượng tươi) dùng làm thức ăn hay phân bón tốt Hoa Hơng có màu sắc đẹp, thơm dịu dùng nuôi ong mật trồng dọc theo tuyến đường thành phố (Zhu, 1987; El-Showk ElShowk, 2003) Ngồi ra, hoa dùng chữa viêm tuyến nước bọt, viêm kết mạc cấp tính Trái dùng chữa viêm phế quản mãn tính Rễ dùng làm thuốc chữa phong thấp, đau nhức xương Vỏ rễ chữa gân cốt ứ đau Vỏ chữa đòn ngã tổn thương (Võ Văn Chi, 2004) Tại Trung Quốc, Triều Tiên, Nhật Bản người ta dùng gỗ Hông để làm miếng gỗ tăng âm cho loại nhạc cụ dây như: thất huyền cầm, cổ tranh, tỳ bà, koto kayagum Trước đây, người dân Nhật có tập quán trồng Hông đứa bé gái đời, sau người ta dùng gỗ để đóng chạn bát đĩa làm quà cưới cho người gái ta lấy chồng Nó biểu tượng cho phủ Nhật Bản (so với hoa cúc biểu tượng Hoàng gia Nhật Bản), hoa hanufuda (một kiểu Nhật Bản), gắn liền với tháng mười hai (http://vi.wikipedia.org/wiki/Chi_H%C3%B4ng) Tại Mỹ, Hông đưa vào đất nước loại cảnh vào năm 1844 chúng có hoa màu tím đẹp với tán cho bóng mát (Zhu et al., 1986) Ở Việt Nam, số tỉnh miền núi người dân dùng gỗ để làm hông đồ xôi có tên gọi Hơng Về tác dụng mơi trường, Hơng mọc nhanh, chóng phát huy tác dụng cải thiện môi trường sống Do to có nhiều lơng nên hữu ích việc làm bụi khói Hàm lượng SO nơi trồng Hơng 0,169% vùng khơng có bị ô nhiễm lên tới 1,42% Bên cạnh đó, khả chống chịu ô nhiễm cao, sinh trưởng bình thường với độ nhiễm mà số loại khác bị rụng chết (Trần Quang Việt, 2002) 1.4.3 Giá trị kinh tế Gỗ Hơng có giá trị kinh tế cao cho xuất tiêu dùng nội địa Theo El-Showk El-Showk (2003) cho biết giá trị gỗ thay đổi tuỳ theo chất lượng Tại Trung Quốc giá gỗ biến động từ 250-550 USD/m 3, Úc đạt đến 2.000 USD/m3 1.5 Tình hình gây hại bệnh chổi rồng Hông (Paulownia associated witches' broom-PaWB) Cây Hông bị cơng nhiều loại bệnh trùng Trong đó, bệnh 'chổi rồng' (witches' broom) phytoplasma nguy hiểm Theo Zhu et al (1986); Wood (2008) Yue et al (2008) bệnh chổi rồng bệnh hại quan trọng nguy hiểm diện Hông PaWB bệnh phytoplasma gây (Doi et al, 1967), xuất tồn Đông Á nhiều năm Trung Quốc, Đài Loan (Wu et al 2002), tác nhân làm giới hạn phát triển ngành công nghiệp gỗTại Trung Quốc, xuất lây lan khắp nơi vào năm 2006, bệnh gây thiệt hại khoảng 880.000 Hông (P tomentosa) ảnh hưởng nghiêm trọng đến ngành công nghiệp chế biến gỗ, gây thất hàng tỷ la (Yue et al., 2008) Triệu chứng Triệu chứng bệnh biểu chồi nách, chồi phụ mọc nhiều, thành chùm nhánh nhỏ giống 'chổi chà' Chiều dài lóng cành mắc bệnh không phát triển, tạo thành chùm trơng giống chổi Lá có màu vàng, nhăn nheo, nhỏ mỏng, gân lồi lên rõ Ban đầu bệnh xuất phần sau lan rộng làm chết (Tsai et al., 1988; Wang et al., 1994; El-Showk El-Showk, 2003; Wood, 2008) Triệu chứng trông giống với triệu chứng bệnh chổi rồng nhãn Tiêu số tỉnh đồng sông Cửu Long (Hình 1.2) Hình 1.2 Triệu chứng Hơng bị bệnh chổi rồng phytoplasma (mũi tên) (Barton, et al., 2007) Hiện nay, khơng có loại hóa chất điều trị loại bệnh này, ngoại trừ khống chế môi giới truyền bệnh (Wang Hiruki, 1998; Wu et al., 2002; Jung et al., 2002) Sau nhiễm với PaWB, sức sinh trưởng phát triển giảm sút đáng kể, nhiễm bệnh bị chết Gỗ bệnh PaWB có chất lượng thường khơng thích hợp cho việc sử dụng với mục đích thương mại Bệnh truyền từ mẹ qua đường nhân giống vơ tính giâm cành hữu tính qua hạt mẹ mang mầm bệnh Cây trồng từ hột nhiễm bệnh chết sau năm tuổi Tỷ lệ thể triệu chứng bệnh gia tăng lên 50-80% 5-6 năm tuổi (Wang et al., 1994) Trên Hơng, số mơi giới truyền phytoplasma lồi bọ xít Halyomorpha mista, H holys Cyrtopeltis tennuis Reuter lây lan qua đường nhân giống vơ tính (Tsai et al 1988; Namba et al 1993) 1.6 Đặc tính phytoplasma gây bệnh 'chổi rồng' 1.6.1 Sơ lược lịch sử nghiên cứu phytoplasma Theo Vũ Triệu Mân (2007), Mycoplasma gây hại động vật phát từ năm 1898 hai nhà bác học người Pháp Nocar Roux Ngày nay, mycoplasma gây hại thực vật gọi phytoplasma Theo Doi et al (1967), (Trích dẫn Vũ Triệu Mân, 2007) bệnh phytoplasma gây hại thực vật phát Nhật Bản khoai tây bị bệnh lùn bụi Cho đến nay, người ta phát 200 loại bệnh khác 10 phytoplasma gây hàng trăm loài Triệu chứng bệnh phytoplasma gần giống với bệnh virus (Agrios, 2005) 1.6.2 Đặc tính phytoplasma Phytoplasma nhóm sinh vật chưa có cấu tạo nhân hồn chỉnh (prokaryote) khơng có vách tế bào Chúng cấu tạo thành phần gồm tế bào chất, ribosome, có chứa DNA RNA, thành phần bao bọc bảo vệ lớp màng xung quanh Quan sát lớp cắt siêu mỏng, phytoplasma xuất với nhiều hình dạng phức tạp phân chia nhiều nhánh, dạng chuỗi hạt, dạng sợi, dạng hình cầu hay hình chữ nhật đường kính biến động từ 175-400 nm dạng hình cầu, dạng sợi có chiều dài từ 1700 nm trở lên (Florence Cameron, 1978; Waters Hunt, 1980) Phytoplasma thường diện với lượng nhỏ ống sàng mạch libe tuyến nước bọt côn trùng môi giới truyền bệnh (McCoy, 1983), chúng thường biết đến nhiều tích lũy mật số mạch libe, biết đến chế gây Hầu hết phytoplasma lan truyền từ sang khác nhờ trùng thuộc nhóm chích hút theo kiểu quan hệ bền vững (Purcell, 1982), vài lồi truyền nhóm psyllids hay planthoppers Phytoplasma sinh trưởng huyết tương, tuyến nước bọt khoảng không gian bào tế bào tổ chức khác thể môi giới (Purcell, 1982) chúng sinh trưởng môi trường nuôi cấy nhân tạo (Lee Davis, 1986) Hiện nay, người ta khẳng định rằng, phytoplasma tác nhân gây 300 loại bệnh khác loài thực vật ăn trái, lâm nghiệp, hoa kiểng, cỏ hay loại rau màu (McCoy et al., 1989; trích dẫn Wang, 199) Triệu chứng bệnh thể phụ thuộc vào loại trồng lồi phytoplasma Một vài loại trồng khơng thể triệu chứng vài năm bên mơ tích lũy lượng lớn phytoplasma Trong số trường hợp khác, làm giảm sút trầm trọng đến sức sinh trưởng phát triển cây, gây chết hàm lượng phytoplasma mô không cao Triệu chứng bệnh phytoplasma thay đổi tùy thuộc vào loại mà gây hại, triệu chứng vàng, lùn, chậm phát triển còi cọc, cánh hoa chuyển sang màu xanh bất thường, tính biến thành lá, tăng trưởng bất bình thường, chồi tăng trưởng thành chùm giống chổi chà (witches' broom), lóng ngắn lại Trong năm gần đây, có tiến vượt bậc việc ứng dụng công nghệ sinh học để nghiên cứu quy trình phát phân loại phytoplasma hay xác định hình thành loài Tổng số nucleotide Guanine (G) Cytosine (C) vài loài phytoplasma biến động từ 23-19% tổng số nucleotide (Razin, 1992) phương pháp thủy phân DNA sử dụng sắc ký lỏng cao áp (Kollar Seemüller, 1989) Phân tích gen phytoplasma thực hiện, số sử dụng phương pháp điện di trường xung điện điện di trường nghịch đảo (Davis et al., 1990; Neimark Kirkpatrick, 11 1991) Trình tự đoạn gen 16S rRNA vài loài phytoplasma tiến hóa chúng có mối quan hệ mật thiết với Acholeplasma Anaeroplasma (Kirkpatrick Fraser, 1989; Lim Sears, 1989; Sears Kirkpatrick, 1994) Bộ gen phytoplasma ước lượng kích thước vào khoảng từ 450 đến 1.180 kb (Davis et al., 1990; Lim Sears, 1991) Sự đa dạng kỹ thuật phân tử sử dụng phân tích trình tự đoạn 16S rDNA, trình tự vùng đệm 23S rDNA khuếch đại đoạn DNA số nòi phytoplasma với cặp mồi đặc hiệu (specific primer) kỹ thuật PCR (polymerase chain reaction) (Deng Hiruki, 1991; Lee et al., 1993b; Namba et al., 1993b; Gundersen et al., 1994a b; Seemüller et al., 1994) Bằng kỹ thuật RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism) phân tích gen 16S rRNA PCR gen 16S rDNA (Gundersen et al., 1994b, 1996; Lee et al., 1993b) Những bệnh gây phytoplasma điều trị kháng sinh tetracycline, tetracycline ức chế triệu chứng bệnh tam thời Có nhiều nghiên cứu chi tiết gen phytoplasma mong đợi để giải mối quan hệ cấu trúc chức di truyền (gen) có liên quan đến bệnh, từ có biện pháp đối phó quản lý đối tượng (Raju Nyland, 1988) 1.7 Các phương pháp phát phytoplasma Tính nhạy xác phương pháp xác định định danh loại mầm bệnh yếu tố quan trọng Chẩn đoán bệnh phytoplasma gây khía cạnh khó nghiên cứu chẩn đốn bệnh mầm bệnh khơng thể phân lập để ni cấy in vitro Phương pháp để xác định định danh loại mầm bệnh chủ yếu dựa quan sát kính hiển vi điện tử, nhuộm DNA phân tử mạch libe bệnh dựa vào đặc điểm sinh học khác mối quan hệ phytoplasma môi giới, phổ ký chủ dựa vào triệu chứng bệnh mà trồng thể (McCoy et al., 1989) Tuy nhiên, phương pháp đòi hỏi cần phải có nhiều thời gian, cơng sức phức tạp, dẫn đến kết luận sai tác nhân gây bệnh Hiện nay, dựa vào kỹ thuật công nghệ sinh học góp phần giúp cho q trình phát hiện, định danh phân loại phytoplasma nhanh xác (Galetto Marzachì, 2010) 1.7.1 Quan sát kính hiển vi điện tử Kính hiển vi điện tử sử dụng để kiểm tra diện phytoplasma gây bệnh trồng, quan sát hình dạng chúng mơ Trong phẩu thức siêu mỏng quan sát kính hiển vi, phytoplasma tế bào khơng có nhân bao bọc màng đơn, xuất với hình dạng từ tròn đến sợi, đường kính từ 175-400 nm (Chen Hiruki, 1977; Waters Hunt, 1980; McCoy, 1983) Trong thảo mộc bị nhiễm phytoplasma, diện tất phận rễ, chồi, hoa, trái Tuy nhiên, phytoplasma thường khó phát cay thân gỗ (McCoy et al., 1989) Quan 12 sát phytoplasma kính hiển vi điện tử phương pháp quan sát trực tiếp, nhanh hơn, dựa vào đặc tính hình thái quan sát để phân loại (Wolanki Maramorosch, 1970) 1.7.2 Phương pháp mơ hóa học (Histochemistry) Một số chất có khả phát huỳnh quang acridine orange, ethidiurn bromide, Hoechst 33258 có khả gắn kết với DNA phát huỳnh quang, phương pháp sử dụng để kiểm tra diện phytoplasma tế bào (Chen, 1977; Del Giudice Hopps, 1978; Steiner et al., 1982; McGarrity et al., 1983) Hoechst 33258 thường sử dụng để nhuộm dãy tế bào môi giới truyền bệnh để kiểm tra diện phytoplasma spiroplasma tuyến nước bọt Siprosplasma loại phytoplasma dạng xoắn, ni cấy môi trường nhân tạo (Vũ Triệu Mân, 2007) DAPI (4'-6'-diamidino-2-phenylindole) gắn kết đặc hiệu với adeninethymine DNA (Russell et al., 1975) Thuốc nhuộm DAPI sử dụng rộng rãi để kiểm tra phytoplasma nhiễm mô thực vật (Hiruki, 1988a, b, c) Hiệu sử dụng DAPI phát huỳnh quang với độ nhạy cao dùng để phát phytoplasma thân thảo (Hiruki da Rocha, 1984 1986), loài khác (Hiruki, 1981) Mặc dù nhuộm mô phương pháp đơn giản dễ thực để tuyển lựa bệnh để làm nguồn ban đầu để nhân lên với số lượng lớn, khơng giúp phân biệt phytoplasm với phương pháp khơng đặc hiệu Phương pháp thực trong phòng thí nghiệm, kiểm tra hay côn trùng bệnh đồng 1.7.3 Phương pháp miễn dịch học (Immunology) Miễn dịch học phương pháp ứng dụng lĩnh vực phân tích kháng nguyên phytoplasma phương pháp dùng chẩn đoán nhanh bệnh hại thực vật (Sinha 1974; Clark et al., 1983; Sinha Benhamou, 1983; Kirkpatrick Garrott, 1984; Lin Chen, 1985% b, c, 1986; Chen Jiang, 1988; Clark et al., 1989; Jiang et al., 1989; Shen Lin, 1993) Sử dụng tinh thể phytoplasma sau tinh lọc kháng nguyên, huyết miễn dịch kháng thể đơn dòng để chống lại vài phytoplasma gây bệnh vàng cúc, phát sinh bất thường cỏ ba lá, bệnh X đào, bệnh lùn bụi bắp, bệnh 'chổi rồng' Hông hay 'chổi rồng' khoai lang (Chen Jiang, 1988; Boudon-Padieu et al., 1989; Clark et al., 1989; Errampalli et al., 1989; Jiang et al., 1989; Schwartz et al., 1989; Garnier et al., 1990; Hsu et al., 1990; Chang Chen, 199 ; Shen Lin, 1993) 1.7.3.1 Kháng thể đơn dòng (Monoclonal antibodies) Huyết miễn dịch đa dòng thường có độ đặc hiệu tương đối thấp, cho phản ứng không rõ ràng (Chen Jiang, 1990), hiệu với dòng phytoplamsa 13 (Lee Davis, 1992) Kháng thể đơn dòng sản xuất theo công nghệ tế bào lai, đặc hiệu, phản ứng ngưng kết đặc hiệu với kháng nguyên định Tính đặc hiệu độ nhạy cao làm gia tăng đáng kể độ tin cậy kỹ thuật định danh phytoplasma dựa vào phương pháp miễn dịch Sử dụng kháng thể đơn dòng để kiểm tra phytoplasma (kháng nguyên) mẫu bệnh rau díp dừa cạn cho thấy có phản ứng ngưng kết kháng thể tác nhân gây bệnh (Lin Chen, 1985a, b, 1986) Những kháng thể đơn dòng khơng cho phản ứng với phytoplasma gây bệnh vàng tần bì (ash yellow), vàng du (elm yellow), lùn rậm bắp, chổi rồng Hông (paulownia witches'-broom) bệnh hình hoa thị đậu phộng Kháng thể đơn dòng sử dụng hữu hiệu để phân biệt dòng phytoplasma (Lin Chen, 1985, 1986; Chen Jiang, 1988; Clark et al., 1989; Jiang et al., 1989; Sears et al., 1989) 1.7.3.2 Phản ứng ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) Phản ứng phát triển để kiểm tra bệnh có liên quan đến virus, độ nhạy phương pháp so sánh với phương pháp miễn dịch xạ (radio immuno-assay) ELISA kiểm tra lúc nhiều mẫu bệnh sử dụng rộng rãi để khảo sát bệnh virus spiroplasma thực vật Phương pháp áp dụng để kiểm tra phytoplasma không nuôi cấy (Sinha Benhamou, 1983; Jiang et al., 1988) Sử dụng huyết miễn dịch đa dòng ELISA để định danh phytoplasma diện nhiễm biểu từ phản ứng không dễ dàng quan sát số dòng phytoplasma tương cận (Sinha Benhamou, 1983; Sinha Chiykowski, 1984) Khi phương pháp ELISA có kết hợp với nhuộm màu huỳnh quang kháng thể (immunofluorescence microscopy) sử dụng kháng thể đơn dòng, gia tăng đáng kể tính đặc hiệu độ nhạy ELISA trình kiểm tra phân biệt phytoplasma (Lin Chen, 1985b; Clark et al., 1989) Các kháng thể đơn dòng làm gia tăng tính tương phản phản ứng lai phytoplasma gây bệnh vàng báo xuân (primula) với dòng gây bệnh với cúc châu Âu phân biệt với dòng gây triệu chứng phyllody cỏ ba (Clark et al., 1989) ELISA sử dụng kháng thể đơn dòng phytoplasma đặc hiệu cá thể côn trùng môi giới truyền bệnh (Boudon-Padieu et al., 1989) 1.7.3.3 Phương pháp nhuộm huỳnh quang kháng thể quan sát kính hiển vi (Immunofluorescence Microscopy) Phương pháp nhuộm huỳnh quang kháng thể đơn dòng thường kết hợp với ELISA sử dụng rộng rãi để kiểm tra phytoplasma mô thực vật (Lin Chen, 1986; Sinha Chiykowski, 1990) Mặc dù phương pháp sử dụng kháng thể đơn dòng sử dụng để kiểm tra phytoplamsa mô nhiễm, định danh phân biệt phytoplasma kết cho thấy tính đặc hiệu không cao 14 (da Rocha et al., 1986) Ngược lại, kháng thể đơn dòng phản ứng rõ rệt với phytoplasma nằm lát cắt ống sàng bệnh (Lin Chen, 1986) Ưu điểm phương pháp nhuộm huỳnh quang kháng thể độ nhạy cao, đặc hiệu đơn giản Ngoài ra, phương pháp sử dụng hiệu để quan sát phytoplasam phân bố bên tế bào kính hiển vi quang học (Hiruki, 1988a) 1.7.3.4 Chuỗi phản ứng khuếch đại PCR Chuỗi phản ứng PCR phương pháp có độ nhạy cao để kiểm tra DNA (Kleppe et al., 1971; Saiki et al., 1986) Phương pháp nhân lên hàng tỷ DNA dạng mạch đơn nhiều Hiện nay, kỹ thuật PCR sử dụng rọng rãi để kiểm tra phân loại phytoplasma Với phương pháp phytoplasma phát với lượng DNA thấp khoảng 6x10 -2 pg tổng số nucleic acid chúng, gây hại rau dừa cạn, cỏ ba nho (Deng Hiruki, 1990a; Chen et al., 1993), từ 5-170 pg tổng số nucleic acid từ ký chủ bị nhiễm (Wang et al., 1994) Độ nhảy phản ứng PCR dùng để kiểm tra phytoplasma cao, thấp 100-1.000.000 lần, tương đương với phương pháp lai dot-blot (Deng, 1991; Chen et al., 1993) Phản ứng PCR thực với cặp mồi thiết kế dựa sở trình tự vùng 16S rDNA, có hiệu để kiểm tra định danh trình tự rộng lớn phytoplasma định danh không định danh từ ký chủ khác côn trùng môi giới khác (Deng Hiruki, 1991a; Lee et al., 1993b; Namba et al., 1993a) Tuy nhiên, cặp mồi tổng qt đơn lẻ khơng thích hợp cho nghiên cứu phương diện dịch bệnh học, nơi mà có nhiều loại phytoplasma diện gây hại (Ceranic-Zagorac Hiruki, 1996) Nhóm mồi đặc hiệu sử dụng để kiểm tra hỗn hợp phytoplasma diện bên ký chủ (Deng Hiruki, 1990a; Lee et al., 1994; Namba et al., 1993b) Một quy trình PCR cải tiến gọi recycled PCR, phát triển để kiểm tra đoạn DNA nhóm mollicute, nhóm phytoplasma đặc biệt nhóm DNA đặc biệt, xuất nhiều băng (Namba et al., 1993b) độ chuẩn DNA tương đối thấp phân bố bất thường phytoplasma ký chủ, thỉng thoảng phản ứng PCR để kiểm tra phytoplasma thân gỗ ăn trái hay hoa kiểng gặp thất bại Trong phản ứng PCR tổ hay PCR lồng (nestedPCR) cung cấp độ nhạy tính đặc hiệu tăng gấp 10 lần, sử dụng để kiểm tra diện phytoplasma nhóm thân gỗ côn trùng môi giới truyền bệnh (Gundersen Lee, 1996) Hơn nữa, khuếch đại đoạn gen khơng đặc hiệu từ khỏe xảy cách sử dụng cặp mồi dựa gen 16S rRNA (Deng Hiruki, 1991a; Nakamura et al., 1996) Sử dụng cặp mồi thiết kế dựa sở trình tự nucleotide gen protein ribosome không khuếch đại đoạn DNA không đặc hiệu cung cấp nhiều chắn (Yoshikawa et al., 1994; Nakamura et al., 1996) Tóm lại, độ nhạy trình kiểm tra phytoplasma theo trình tự giảm dần sau: nested-PCR > direct PCR > RNA riboprobes > dsDNA probes > oligonucleotide probes >monoclonal antibodies > polyclonal 15 antisera > nhuộm DNA Những thông tin cho thấy chứng khoa học rõ rang, PCR phương pháp cực nhạy để kiểm tra phytoplasma 16 ... chi Hơng có lồi P elongata, P glabrata, P taiwaniana, P fortunei P tomemtosa, trước Zhu et al (1986) liệt kê với loài sau P tomentosa, P fortunei, P taiwaniana, P elongata, P albiphloea P fargesii... keo keo tràm hay gọi Tràm bơng vàng, keo Tai tượng, keo lai) khơ khơng khí, xanh đến khô, trọng lượng 52,6% (Acacia), 42,6% trọng lượng (cây bạch đàn) 1 .4.2 Giá trị sử dụng Gỗ Hơng mang nhiều đặc... Hạt Nguồn (Lê Văn Bé, chưa cơng bố) 1.4 Đặc tính gỗ, giá trị sử dụng giá trị kinh tế gỗ Hông 1 .4.1 Đặc tính gỗ Cây Hơng loại lâm nghiệp có khả sinh trưởng nhanh cho sản phẩm gỗ với chất lượng