Nghiên cứu vật liệu khởi đầu phục vụ cho chọn giống cà chua kháng bệnh mốc sương (phytophthora infestans)

Cây cà chua (Lycopesicon esculentum Mill), thuộc họ cà (Solanaceae) có nguồn gốc nhiệt ñới. Là loại rau ăn quả có giá trị dinh dưỡng cao, quả cà chua ñược người tiêu dùng trên thế giới cũng như ở Việt Nam rất ưa chuộng. Cà chua không những ñược dùng như một loại rau cung cấp Vitamin, chất khoáng mà còn nhiều tác dụng về mặt y học. Quả cà chua có vị ngọt, tính mát, có tác dụng tạo năng lượng, tăng sức sống, làm cân bằng tế bào, khai vị giải nhiệt, ñiều hòa bài tiết, giúp tiêu hóa dễ dàng các loại tinh bột. Gần ñây các nhà khoa học ñã chứng minh ñược vai trò của quả cà chua trong việc ngăn ngừa các chất gây ung thư. Ở Việt Nam, cà chua ñược trồng chủ yếu ở các tỉnh thuộc Bắc bộ như Hà Nội, Hải Phòng, Hưng Yên, Hải Dương, Bắc Ninh… Và một số nơi thuộc Nam Trung bộ. Trong chương trình chọn tạo giống rau của Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn giai ñoạn 2006- 2010 cây cà chua ñược chọn là một trong 5 cây chủ lực. Theo ñề án phát triển rau quả 1999- 2010 ñược Thủ tướng Chính phủ phê duyệt, mục tiêu ñến năm 2010 diện tích trồng rau là 800.000ha và sản lượng ñạt 11 triệu tấn, trong số này 1,4 triệu tấn giành cho chế biến và xuất khẩu. ðể thực hiện ñề án trên của Chính phủ, năm 2000 nhà máy chế biến cà chua Hải Phòng ñược xây dựng và ñi vào sản xuất với công suất 36.000- 38.000tấn cà chua nguyên liệu/năm. Như vậy chúng ta cần phải có bộ giống năng suất, chất lượng cao và có thể ñáp ứng với ñiều kiện thời tiết từ tháng 8 ñến tháng 2 năm sau.

bộ giáo dục và đào tạo trường đại học nông nghiệp hà nội

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa hề ñược sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào

Tôi xin cam ñoan rằng, mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này

ñã ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc

Hà nội, tháng 12 năm 2009

Tác giả

Trương Văn Dư

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn:

Ban Giám hiệu Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội, khoa Sau ñại học, khoa Nông học, bộ môn Di truyền và chọn giống cây trồng

Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển giống rau chất lượng cao, ðại học Nông nghiệp Hà Nội

Bộ môn Công nghệ Sinh học, Viện Nghiên cứu Rau quả

Hoàn thành luận văn này tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc ñến:

- PGS TS Nguyễn Hồng Minh: Bộ môn Di truyền và chọn giống cây trồng, Khoa Nông học- Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội

- TS Trần Ngọc Hùng: Bộ môn Công nghệ sinh học, Viện Nghiên cứu Rau quả

Các thầy cô giáo bộ môn Di truyền và chọn giống cây trồng, Khoa Nông học- Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội

Cán bộ công nhân viên Bộ môn Công nghệ sinh học, Viện Nghiên cứu Rau quả

ðể hoàn thành luận văn này, tôi còn nhận ñược sự ñộng viên khích lệ của những người thân trong gia ñình và bạn bè Tôi xin trân thành cảm ơn những tình cảm cao quý ñó

Hà nội, tháng 12 năm 2009

Tác giả

Trương Văn Dư

MỤC LỤC

LỜI CAM ðOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC BẢNG .v

DANH MỤC HÌNH VÀ ðỒ THỊ vi

DANH MỤC VIẾT TẮT .vii

I MỞ ðẦU i

1.1 Tính cấp thiết của ñề tài 1

1.2 Mục tiêu và yêu cầu của ñề tài 3

II TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

2.1 Nguồn gốc và một số ñặc ñiểm sinh học của cây cà chua 4

2.2 Tình hình nghiên cứu, sản xuất cà chua trên thế giới .6

2.3 Cơ chế chống chịu bệnh của cây trồng 8

2.4 Một số vấn ñề về chọn tạo giống chống chịu tổng hợp ở cà chua 13

2.5 Nguồn gốc và tác hại của bệnh mốc sương ñối với sản xuất cà chua: 14

2.6 Nghiên cứu tạo giống cà chua kháng bệnh mốc sương: 15

2.7 Vị trí phân loại của nấm gây bệnh mốc sương 18

2.8 Tình hình sản xuất, nghiên cứu cà chua ở Việt Nam .21

III VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27

3.1 Vật liệu nghiên cứu 27

3.2 Thời gian và ñịa ñiểm nghiên cứu 29

3.3 Nội dung nghiên cứu 29

3.4 Phương pháp nghiên cứu 30

3.5 Kỹ thuật trồng trọt và chăm sóc 35

3.6 Xử lý số liệu 37

IV KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 38

4.1 Kết quả lây nhiễm bệnh sương mai nhân tạo 38

4.2 Kết quả nghiên cứu trên ñồng ruộng 47

V KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 80

5.1 Kết luận 80

5.2 ðề nghị 80

TÀI LIỆU THAM KHẢO 81

DANH MỤC BẢNG

Bảng 3.1 Danh sách tập đồn giống cà chua tham gia thí nghiệm lây nhiễm

bệnh mốc sương .27

Bảng 4.1a Kết quả lây bệnh nhân tạo chủng PLS trên nhĩm giống thu thập từ Viện Rau quả 39

Bảng 4.1b Kết quả lây bệnh nhân tạo chủng PLS trên nhĩm giống thu thập Trung tâm Nghiên cứu Tài nguyên Thực vật .40

Bảng 4.1c Kết quả lây bệnh nhân tạo chủng PLS trên nhĩm giống thu thập Trung tâm nghiên cứu Rau màu Châu Á (AVRDC) 41

Bảng 4.1d Kết quả lây bệnh nhân tạo chủng PLS trên nhĩm giống thu thập từ Hàn Quốc và Mỹ .42

Bảng 4.2a Kết quả lây bệnh nhân tạo chủng PF6 trên nhĩm giống thu thập từ Viện Rau quả 43

Bảng 4.2b Kết quả lây bệnh nhân tạo chủng PF6 trên nhĩm giống thu thập Trung tâm Nghiên cứu Tài nguyên di truyền Thực vật .44

Bảng 4.2c Kết quả lây bệnh nhân tạo chủng PF6 trên nhĩm giống thu thập Trung tâm nghiên cứu Rau màu Châu Á (AVRDC) 45

Bảng 4.2d Kết quả lây bệnh nhân tạo chủng PF6 trên nhĩm giống thu thập từ Hàn Quốc và Mỹ 46

Bảng 4.3 Một số mẫu giống kháng với chủng PLS và TF6 47

Bảng 4.4 Các giai đoạn sinh trưởng của các mẫu giống vụ xuân 2009 49

Bảng 4.5: Một số tính trạng hình thái và đặc điểm nở hoa 56

Bảng 4.5a: Tỷ lệ đâu quả của các mẫu giống quả nhỏ 60

Bảng 4.5b: Tỷ lệ đâu quả của các mẫu giống quả lớn thu thập trong nước 61

Bảng 4.6a Các yếu tố cấu thành năng suất của các mẫu giống quả nhỏ 64

Bảng 4.6b Nhĩm quả lớn thu thập trong nước 65

Bảng 4.6c.Nhĩm quả lớn nguồn gốc nhập nội 66

Bảng 4.7a Tình hình nhiễm virus và sâu ñục quả của các mẫu giống thu thập

từ Viện Nghiên cứu Rau quả 69Bảng 4.7b Tình hình nhiễm virus và sâu ñục quả của các mẫu giống thu thập

TT NC Tài nguyên Di truyền Thực vật 70Bảng 4.7c Tình hình nhiễm virus và sâu ñục quả của các mẫu giống thu thập

TT Nghiên cứu Rau màu Châu Á 71Bảng 4.7d Tình hình nhiễm virus và sâu ñục quả của các mẫu giống thu thập

từ Mỹ và Hàn Quốc 72Bảng 4.8a: Một số ñặc ñiểm về hình thái chất lượng quả của nhóm quả nhỏ 74Bảng 4.8b: Một số ñặc ñiểm về hình thái chất lượng quả của lớn thu thập trong nước 74Bảng 4.8c: Một số ñặc ñiểm về hình thái chất lượng quả của nhóm quả lớn nhập nội 75

Bảng 4.9 Một số ñặc ñiểm của các mẫu giống cà chua triển vọng 79

DANH MỤC HÌNH VÀ ðỒ THỊ

Hình ảnh 4.1 Thang ñiểm ñánh giá mức ñộ nhiễm bệnh mốc sương trên lá của các mẫu giống cà chua .38

ðồ thị 4.1 ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây của một số mẫu giống 51

ðồ thị 4.2 ðộng thái tăng trưởng về số lá của một số mẫu giống 52

I MỞ ðẦU

1.1 Tính cấp thiết của ñề tài

Cây cà chua (Lycopesicon esculentum Mill), thuộc họ cà (Solanaceae)

có nguồn gốc nhiệt ñới Là loại rau ăn quả có giá trị dinh dưỡng cao, quả cà chua ñược người tiêu dùng trên thế giới cũng như ở Việt Nam rất ưa chuộng

Cà chua không những ñược dùng như một loại rau cung cấp Vitamin, chất khoáng mà còn nhiều tác dụng về mặt y học Quả cà chua có vị ngọt, tính mát,

có tác dụng tạo năng lượng, tăng sức sống, làm cân bằng tế bào, khai vị giải nhiệt, ñiều hòa bài tiết, giúp tiêu hóa dễ dàng các loại tinh bột Gần ñây các nhà khoa học ñã chứng minh ñược vai trò của quả cà chua trong việc ngăn ngừa các chất gây ung thư Ở Việt Nam, cà chua ñược trồng chủ yếu ở các tỉnh thuộc Bắc bộ như Hà Nội, Hải Phòng, Hưng Yên, Hải Dương, Bắc Ninh… Và một số nơi thuộc Nam Trung bộ

Trong chương trình chọn tạo giống rau của Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn giai ñoạn 2006- 2010 cây cà chua ñược chọn là một trong 5 cây chủ lực

Theo ñề án phát triển rau quả 1999- 2010 ñược Thủ tướng Chính phủ phê duyệt, mục tiêu ñến năm 2010 diện tích trồng rau là 800.000ha và sản lượng ñạt 11 triệu tấn, trong số này 1,4 triệu tấn giành cho chế biến và xuất khẩu ðể thực hiện ñề án trên của Chính phủ, năm 2000 nhà máy chế biến cà chua Hải Phòng ñược xây dựng và ñi vào sản xuất với công suất 36.000- 38.000tấn cà chua nguyên liệu/năm Như vậy chúng ta cần phải có bộ giống năng suất, chất lượng cao và có thể ñáp ứng với ñiều kiện thời tiết từ tháng 8 ñến tháng 2 năm sau

Sản xuất cà chua trong vụ ñông ở nước ta khá thuận lợi, nên cà chua ñược trồng chủ yếu (70%) ðể ñáp ứng nhu cầu của thị trường, diện tích trồng

cà chua vụ xuân (tháng 12 ñến tháng 4 năm sau) ñang phát triển mạnh Vụ

xuân là thời kỳ hội tụ nhiều yếu tố môi trường (nhiệt ñộ, ẩm ñộ, ánh sáng ) rất thuận lợi cho bệnh mốc sương, vi khuẩn, sâu ñục quả gây hại

ðể hạn chế bệnh, kỹ thuật phổ biến nhất ñang ñược nông dân áp dụng là phun

thuốc trừ bệnh với 13-15 lần phun/vụ cà chua (Kết quả ñề tài: Nghiên cứu ứng

d ụng ñồng bộ các giải pháp công nghệ xây dựng mô hình sản xuất rau an

toàn, 2001-2003, Hà n ội) Với ñặc thù này sản xuất cà chua luôn tiềm ẩn tính

thiếu ổn ñịnh và nguy cơ không an toàn vệ sinh thực phẩm cao

Các giống cà chua ñang trồng phổ biến ở nước ta hiện nay phần lớn là các giống lai trong nước và nhập nội Các giống này có năng suất cao nhưng không ổn ñịnh, chủ yếu bị sâu bệnh phá hại

ðể ñối phó với dịch bệnh, tạo sự phát triển bền vững và giảm lượng thuốc bảo vệ thực vật, công tác tạo giống kháng bệnh mốc sương trên thế giới

ñã ñạt ñược kết quả: Bằng kỹ thuật lây bệnh nhân tạo ñã tìm ñược nguồn gen kháng bệnh, xác ñịnh ñược ñặc ñiểm di truyền tính kháng bệnh mốc sương và lập bản ñồ QTL cho một số giống, thành công tạo giống kháng bệnh mốc sương thông qua lai khác loài (Interspecific crossing), tạo giống chống chịu ngang ( Non – specific race resistance)…

Trước thực trạng dịch bệnh ñang phát triển mạnh mẽ, nghiên cứu phòng trừ bệnh mốc sương ở nước ta chủ yếu tập trung vào tìm hiểu qui luật phát sinh, phát triển bệnh và ñề ra các biện pháp phòng trừ (hóa học là chủ yếu) Sử dụng giống kháng bệnh là một hợp phần quan trọng trong IPM, nhưng chọn tạo giống kháng bệnh nói chung và kháng bệnh mốc sương trên

cà chua nói riêng chưa ñược quan tâm

Xuất phát từ thực tế trên ñược sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS

Nguyễn Hồng Minh, chúng tôi thực hiện ñề tài: “Nghiên cứu vật liệu khởi ñầu phục vụ cho chọn tạo giống cà chua kháng bệnh mốc sương

(phytophthora infestans)”.

1.2 Mục tiêu và yêu cầu của ựề tài

1.2.1 Mục tiêu

- Chọn lọc ựược những mẫu giống cà chua kháng bệnh mốc sương

(phytophthora infestans) phục vụ cho công tác lai tạo giống sau này

- Rút ra một số mẫu giống có những tắnh trạng giá trị phục vụ cho vật liệu chọn giống

- Chọn lọc một số giống cà chua triển vọng, thắch hợp cho trồng ở vụ xuân hè sớm

1.2.2 Yêu cầu của ựề tài

- đánh giá khả năng kháng bệnh mốc sương (phytophthora infestans)

bằng phương pháp lây nhiễm bệnh nhân tạo trên tập ựoàn cà chua ựã thu thập

- đánh giá khả năng sinh trưởng, cấu trúc cây, năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các giống cà chua ở vụ xuân hè sớm

- đánh giá một số ựặc ựiểm hình thái quả và chất lượng phục vụ ăn tươi

và chế biến của các giống cà chua

II TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Nguồn gốc và một số ñặc ñiểm sinh học của cây cà chua

Cà chua thuộc chi Lycopersicon Tourn, họ cà (solanaceae) Chi:

Lycopersicon Tourn chia làm 2 chi phụ: Subgenus 1- Eriopersicon, Subgenus

2- Eulycopersicon, chi phụ này có loài L esculentum Mill trong ñó bao gồm các loài phụ sau: L esculentum ssp Spontaneum (cà chua hoang dại), L

esculentum ssp Cultum (cà chua trồng).[12]

Theo nhiều nhà nghiên cứu cà chua trồng có nguồn gốc ở vùng Nam

Mỹ, dọc theo bờ biển Thái Bình Dương, từ quần ñảo Galapanos tới Chi Lê

Có nhiều ý kiến khác nhau về tổ tiên xuất hiện cà chua trồng, một số cho rằng

từ dạng cà chua bán hoang dại L.esc.var.cerasiforme, số khác từ L.esc.var

pimpinellifolium.[71]

Việc thuần hoá cà chua trồng ñầu tiên xuất hiện ở Mêhicô Nhiều bằng chứng khảo cổ học, thực vật học và lịch sử học ñã thừa nhận Mêhicô là trung tâm thuần hoá cà chua trồng

Nhà nghiên cứu thực vật học người Ý, Pier Andrea Mattioli cho rằng những giống cà chua ñầu tiên ñưa vào Châu Âu xuất xứ từ Mêhico.[70] Ở thế

kỷ 17, cà chua ñược trồng rộng rãi ở khắp Châu Âu nhưng chỉ ñược xem như cây cảnh vì quan niệm quả cà chua là một loại quả ñộc Mãi ñến thế kỷ 18 cà chua mới ñược chấp nhận là cây thực phẩm ở Châu Âu và ñến nửa ñầu thế kỷ

XX cà chua mới trở thành cây trồng phổ biến trên thế giới.[51] Cà chua là loại cây ưa nhiệt ñộ, nhiệt ñộ tối thích ban ngày là 180C- 270C Ban ñêm là 120C-

150C Nhiệt ñộ thấp từ 100C- 120C vào ban ngày cây ngừng sinh trưởng và rụng hoa Ở nhiệt ñộ cao cây vươn mạnh Kết hợp nhiệt ñộ thấp và ẩm ñộ cao trong thời gian ra hoa sẽ làm rụng quả.[14] Nhiệt ñộ trên 270C kéo dài cùng hạn chế sinh trưởng, ra hoa và ñậu quả cà chua Các tế bào phôi và hạt phấn

sẽ bị hủy hoại khi nhiệt ñộ ban ngày trên 380C, nếu nhiệt ñộ ban ñêm trên

210C khả năng ñậu quả sẽ giảm.[56]

Cà chua là loại cây ưa sáng, ngày dài sẽ thuận lợi cho sinh trưởng và cho năng suất Nhưng chiếu sáng liên tục sẽ làm cho lá vàng và rụng ðể cây phát triển bình thường cần có 4- 8 giờ tối.[23]

Trong thời gian ra hoa, phát triển quả, cây cà chua ñòi hỏi ñộ ẩm, nhưng nếu ñộ ẩm thừa sẽ dễ nhiễm bệnh mốc sương, chân ñen, ñốm nâu và các bệnh khác Cường ñộ ánh sáng cao làm tăng diện tích lá và tốc ñộ sinh trưởng của cây, cường ñộ ánh sáng cần cho cà chua ra hoa

Cà chua là loại rau cao cấp ăn quả, nên chất lượng quả rất ñược quan tâm Thực tế ñã cho thấy, ñiều kiện cần thiết ñể chọn giống cà chua chất lượng là ñưa vào chương trình lai các loài và các dạng mới có hàm lượng chất khô, axit ascorbic, β- caroten và các chất sinh học khác cao Trên cơ sở lai các

giống cà chua trồng với các dạng thuộc chi phụ Eulycopersicon (

var.cerasiforme, var racemigerum, var pimpinellifolium) ñã nhận ñược các giống có hàm lượng chất khô có trong quả và chống chịu với một số bệnh.[46]

Hàm lượng chất khô trong quả phụ thuộc vào từng mẫu, biến ñộng trong khoảng 6,6- 12,4 %, axit ascorbic:25,8- 79,3 mg%.[31]

Nhiều tài liệu cho thấy chọn lọc theo hướng tạo giống vitamin cao chủ yếu dựa trên cơ sở lai khác loài, trong ñó các loài dại và bán hoang dại của chi

Lycopersicon Tourn là nguồn cơ bản về hàm lượng vitamin cao trong qủa.[36]

Trong qũy gen cà chua ñã tìm thấy dạng bán hoang dại L.esculentium

var minor Hook có hàm lượng cao chất caroten (6,4mg%), trong khi ñó ở ña

số các loài dại tổng hàm lượng caroten không vượt quá 0,7mg%

Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy: tăng hàm lượng chất khô trong quả

cà chua dẫn ñến tăng hàm lượng chất pectin Các dạng cà chua hoang dại có

hàm lượng chất khô trong quả cao ñem lại với giống cà chua trồng ñã làm tăng hàm lượng chất pectin.[29]

Quả cà chua sử dụng ăn tươi cần phải có khẩu vị ngon và thịt qủa mềm Khẩu vị ngon là một chỉ tiêu tổng hợp, xác ñịnh chủ yếu bằng hàm lượng ñường, axit và tỷ lệ của chúng thường biến ñộng từ 3- 15, thường là dạng quả tròn phẳng, ñộ lớn quả trung bình có vị thơm.[65]

Một quan tâm ñặc biệt ñối với cà chua chất lượng cao là mầu ñỏ quả ñược quết ñịnh bởi hàm lượng lycopen, caroten và Xantophyl Yêu cầu ñối với các giống cà chua chế biến ñể làm bột nhão, nước ép, tương và nhiều sản phẩm khác, có sự khác nhau

Cây cà chua có những ñặc thù sinh học riêng: cấu tạo hoa làm cho cà chua có khả năng thụ phấn chéo ngẫu nhiên không lớn, cho phép tiến hành lai tạo và nhân ñược nhiều hạt trên một cây, cho phép lai với các loài dại và bán hoang dại, mặc dù có sự cản trở của tính không dung hợp ở cà chua

2.2 Tình hình nghiên cứu, sản xuất cà chua trên thế giới

N.I Vavilov xác ñịnh “giống cây trồng là cuộc cách mạng trong tay loài người” ñể thực hiện ñược phải có kiến thức di trưyền, các phương pháp lai tạo

và chọn lọc ña dạng Trong thời gian qua con người ñã tạo ra vô số giống cây trồng khác nhau Các giống này nếu theo con ñường tự nhiên phải trải qua hàng nghìn, hàng triệu năm hoặc không thể hình thành ñược.[22]

Cà chua (Lycopersicon esculentum Mill.) thuộc họ cà cùng với các cây:

thuốc lá, khoai tây, ớt, cà tím… có nguồn gốc ở miền Trung, Nam và Nam bắc Mỹ Ngày nay cà chua ñã ñược sản xuất ở hầu hết các nước trên toàn thế giới với hàng nghìn giống khác nhau, ña dạng về mầu sắc, dạng quả, dạng hình sinh trưởng…

Năm 2004, diện tích trồng cà chua của Mỹ ước ñạt 170.808 ha (trong ñó 50.560 ha cho ăn tươi, 120.248 ha cho chế biến) với tổng giá trị 2,06 tỷ USD (trong ñó: 1,34 tỉ thu từ cà chua ăn tươi và 0,72 USD tỉ thu từ cà chua chế

biến).[48] Cà chua ựược xếp vào là loại rau có mức tiêu dùng nhiều thứ 2 trên thế giới, sau khoai tây.[37] Năm 2005, toàn thế giới có 4.50.719 ha cà chua, năng suất trung bình ựạt 27,4 tấn/ha, sản xuất ựược 125 triệu tấn , trong ựó Trung Quốc (31,6 triệu tấn), Mỹ (11,0 triệu tấn), Thổ nhĩ kỳ (9,7 triệu tấn),

Ấn ựộ (7,6 triệu tấn), Hy lạp (7,6 triệu tấn) là các quốc gia dẫn ựầu trong sản xuất cà chua Một số nước khác cũng ựược xếp vào các quốc gia sản xuất cà chua chắnh là: Tây ban nha, Braxin, Mehico, Iran, Nga, Ai cập Năm 2006, sản lượng cà chua của các nước sản xuất chắnh tiếp tục tăng (Trung quốc là 32.540.040 tấn, Mỹ là 11.250.000 tấn, Thổ nhĩ Kỳ là 9.854.877 tấnẦ).[38] Chọn tạo giống cà chua ựược bắt ựầu thực hiện ở châu Âu (Italia) khoảng

200 năm trước Ở Mỹ chọn tạo giống cà chua ựược thực hiện vào những năm 70 của thể kỷ 19.[66] (Stevens và Rick, 1986; Tigchelaar E C, 1986) Nhờ chọn giống ựã ựưa năng suất của cà chua ở Mỹ tăng từ 10,1 tấn/ha trong những năm

20 của thế kỷ 20 ựến 72,4 tấn trong những năm 90 và ựến năm 2004 là 102 tấn/ha (http://www.nass.usda.gov:8080/QuickStats/index2.jsp) đóng góp vào

sự nhẩy vọt về năng suất trên thì ước tắnh vai trò của công tác giống là 50%, còn lại là do tác ựộng của các biện pháp kỹ thuật và ựầu tư khác

Tuy nhiên trong quá trình thuần hóa, chọn lọc giống, con người ựã làm tắnh ựa dạng của nguồn gen ngày càng bị sói mòn, làm tăng nguy cơ nhiễm dịch bệnh của cây trồng này Do vậy, hiện nay cà chua trồng trọt bị mẫn cảm với trên 200 bệnh khác nhau (nấm, vi khuẩn, tuyến trùng, vi rútẦ).[69]

Năng suất cây trồng ựược tồn tại thông qua các phản ứng sinh lý, sinh hoá và giải phẫu hình thái, nghĩa là sự tương tác ựa nhân tố của quá trình trao ựổi chất và cấu trúc tổng thể của cây

Kết quả tạo giống năng suất cao ở phần lớn các trường hợp ựược xác ựịnh không phải bởi một tắnh trạng quan trọng nào ựó, mà bởi toàn bộ hệ thống di truyền của cây

Trong chọn giống cây trồng thích ứng, một yếu tố quan trong ñó là các

hệ thống di truyền về mức ñộ tiềm năng năng suất và sự chống chịu sinh thái

có thể ñược kết hợp trong một giống lai F1 Mặc dù vậy thường những giống

có năng suất cao hay mẫn cảm với sự biến ñổi các yếu tố môi trường và thường có nhu cầu cao về kỹ thuật canh tác trong ñiều kiện môi trường bất lợi.[68]

Ở phần lớn các trường hợp sự chống chịu sinh thái cao của cây trồng thường ñược kết hợp với năng suất thấp, chọn lọc theo một tính trạng nào ñó

sẽ giảm khả năng thích ứng chung của kiểu gen

Việc kết hợp ñược tiềm năng năng suất cao của các dòng giống có triển vọng với sự chống chịu sâu bệnh, ñiều kiện bất thuận là vấn ñề ñược quan tâm lớn ở các trung tâm chọn tạo giống trên thế giới

Thích ứng cá thể chung của kiểu gen bao gồm tiềm năng năng suất thực

tế và chống chịu sinh thái của nó Thích ứng cá thể chung mà cao sẽ cho năng suất cao ổn ñịnh trong những ñiều kiện biến ñộng lớn của các yếu tố môi trường

Phần lớn các tính trạng quyết ñịnh tính chống chịu của cây trồng với các ñiều kiện khắc nghiệt ñược kiểm tra bởi số lượng lớn các gen của toàn genom.[62]

2.3 Cơ chế chống chịu bệnh của cây trồng

Chống chịu (tolerance) là một kiểu tính nhiễm ñối với bệnh, nó thể hiện khả năng của cây vẫn có năng suất ngay cả khi cây bị bệnh Tính chống chịu

là kết quả do di truyền của ký chủ ñiều khiển, cho phép ký sinh phát triển và phát sinh trên ký chủ, nhưng cây chủ vẫn tiếp tục phát triển tốt Tính chống chịu ñược quan sát trên nhiều bệnh do nấm gây ra, trong ñó bệnh ñang tấn công nhẹ chỉ gây ảnh hưởng ít cho năng suất Tính chống chịu giúp cho cây trồng ñảm bảo năng suất ngay cả khi bị nhiễm.[2]

Nhiều công trình ñã ñược tiến hành nghiên cứu và kết quả ñã ñược công bố trong ñó cơ chế bảo vệ nói chung của cây ñược quy tụ do hai ñặc ñiểm sau:

i- Do ñặc ñiểm cấu trúc: Các cấu trúc này làm thành những hàng rào cản trở việc xâm nhập và lan truyền của tác nhân gây bệnh

ii- Do sản sinh ra những hợp chất hoá học trong các tế bào, mô nhằm gây ñộc hoặc cản trở sự phát triển của tác nhân gây bệnh

2.3.1 Cơ chế kháng

Cây thể hiện tính kháng ñối với ký sinh gây bệnh là do chúng mang các ñặc tính phân loại khác nhau với nhóm ký chủ của ký sinh gây bệnh hoặc là cây chứa gen kháng mà ký sinh không có gen tương ứng ñể phá vỡ Như vậy vài loài thực vật là ký chủ ñối với một nhóm nhỏ trong số các sinh vật gây bệnh hoặc không là ký chủ khi mang tính kháng hoàn toàn ngay cả ở ñiều kiện thích hợp nhất cho bệnh phát triển Hiện tượng từ kháng trở thành nhiễm của cây trồng ñối với sinh vật gây bệnh là do số lượng khác nhau của gen kháng hiện diện ở mỗi giống cây và ảnh hưởng của gen kháng ñối với ký sinh Trường hợp giống rất nhiễm ñối với vi sinh gây bệnh thể hiện sự kiện không

có gen kháng một cách hiệu quả chống lại ñòi hỏi gây bệnh ñó Giống cây trồng có thể nhiễm hoặc không nhiêm ñối với nòi gây bệnh khác, phân lập từ cây bị nhiễm hoặc một giống khác.[5]

Tính kháng thật thường ñược kiểm soát về mặt di truyền do có sự hiện diện của một hoặc nhiều gen kháng trong cây Giữa tính kháng thật ký chủ và

ký sinh có sự tương tác không tương thích với nhau bởi vì thiếu vùng tiếp nhận phân tử giữa ký chủ và ký sinh hoặc ký chủ có thể tự bảo vệ chống lại

ký sinh do nhiều cơ chế khác nhau hoặc cơ chế này ñã hiện diện hoặc ñược kích hoạt do sự xâm nhập của ký sinh gây bệnh Có hai loại kháng thật là: kháng ngang và kháng dọc

Kháng ngang: biểu hiện khi tất cả cây trồng ñều có khả năng kháng không chuyên biệt chống lại tất cả các vi sinh vật gây bệnh hoặc tấn công cây

ñó ( J E Van der Plank, 1963) Kiểu tính kháng như vậy có thể ñược coi bằng nhiều tên “kháng không chuyên biệt, kháng, kháng tổng quát, kháng số lượng, kháng thành thục” kháng ngoài ñồng ruộng hoặc kháng bền vững Tính kháng ngang ñược kiểm soát do nhiều gen (hơn mười cũng có thể hàng trăm)

vì vậy, người ta còn gọi là kháng ña gen Mỗi gen ñơn ñộc có thể chống lại vi sinh vật gây bệnh một cách không hiệu quả hoặc ñóng vai trò tối thiểu trong tổng số tính kháng ngang các gen kháng ñều có vai trò quan trọng ñể kiểm soát nhiều bước xảy ra trong tiến trình có liên quan ñến sinh lý cây trồng nhằm cung cấp vật liệu cũng như cấu trúc cho hoạt ñộng của cơ chế tự bảo vệ Tính kháng ngang không bảo vệ cây trồng khi bị nhiễm bệnh nhưng giảm bớt dần sự phát triển của ký sinh tại những ñiểm xâm nhập và vì vậy cũng hạn chế dần dần sự lây lan của dịch bệnh trên ñồng ruộng Có sự di truyền về số lượng ñối với tính kháng ngang trong ñó mỗi một gen ñóng góp ñồng ñều

Kháng dọc: biểu hiện khi giống cây trồng có tính kháng hoàn toàn với vài nòi gây bệnh, trong khi ñó chúng có thể nhiễm với nòi sinh lý khác, nhiều giống có thể kháng rất cao và cũng có thể nhiễm với vài nòi khác ở ñiều kiện môi trường khác nhau Tính kháng dọc còn ñược gọi là kháng cao, kháng chính, hay kháng chuyên biệt, kháng ñịnh tính, kháng chỉ thị, nhưng thông thường người ta gọi chung là kháng dọc Tính kháng dọc ñược kiểm soát do

một hoặc vài gen cho nên gọi là ñơn gen Những gen này gọi là R gen ñóng

vai trò chính cho biểu hiện tính kháng Kháng dọc ở ký chủ thường cho phản ứng siêu nhạy cảm hoặc miễn nhiễm hoặc làm giảm dần sự sinh sản của ký chủ, nó ngăn chặn bước phát triển khởi ñầu của ký sinh khi xâm nhập, vì ký chủ ñang có một số gen kháng chính khác nhau, tính kháng này giúp ngăn chặn sự phát triển của dịch do giới hạn nguồn bệnh ban ñầu

Tính kháng bền vững: theo như ñịnh nghĩa của Johnson (1981) là dạng tính kháng của cây trồng có hiệu quả lâu dài, trên diện tích gieo trồng quy mô rộng

Kháng không hoàn toàn: biểu hiện của tính kháng không hoàn toàn là

sự sinh bào tử giảm, mặc dù ký chủ nhiễm, nhưng thời kỳ ủ bệnh kéo dài, thời

kỳ nhiễm bệnh của ký chủ ngắn ñi gần ñây người ta còn gọi là tính kháng số lượng.[11]

Cây trồng có thể có nhiều gen kháng (20- 40 gen), chống lại một ký sinh ñặc biệt nào ñó, mặc dù mỗi giống chỉ có một hoặc vài gen

Phản ứng siêu nhạy cảm là vùng tự chết của tế bào, ñịnh vị ngay vị trí nhiễm bệnh của ký chủ ñối với sự xâm nhập do nòi sinh lý hoặc dòng gây bệnh Nó không thể phát triển xa hơn cứ ñiểm xâm nhập của ký sinh ðây là

kết quả của hệ thống gen chống gen trong ñó gen avr của ký sinh tương ứng với gen R của ký chủ Cơ chế này là kết quả của sự thừa nhận về mặt phân tử

báo hiệu tính chuyên biệt, trong ñó chất kích kháng phản ứng ñược sản xuất

do gen không mang ñộc tính avr của ký sinh và ñược thừa nhận do phân tử

ñặc biệt ñược mã hoá của gen kháng R của cây ký chủ Sự thừa nhận này tạo

ra hoạt ñộng của một mục ñích, dẫn ñến hiện tượng siêu nhạy cảm xảy ra, ñồng thời ngăn cản của sự phát triển của ký sinh

Khi nghiên cứu về phản của cây ñối với tác nhân gây bệnh chúng ta thường ñặt ra hàng loạt câu hỏi thực vật ñã nhận biết tác nhân gây bệnh như thế nào? Sự nhận biết này ñược chuyển thành những phản ứng sinh lý trong cây như thế nào? Hoặc những phản ứng sinh lý nào liên quan ñến tính kháng của cây? Khi nghiên cứu các nhà khoa học dần dần hiểu ñược và trả lời ñược những câu hỏi trên Có thể nói tổng quát như sau:

- Tác nhân gây bệnh ñược nhận biết bởi sản phẩm của những gen kháng

bệnh (gọi là gen R), những sản phẩm này có thể là một loại Receptor nào ñó Người ta ñã phân lập và nghiên cứu hàng trục loại gen R của các loài cây khác

nhau Những ñiểm nhận trong cây (ñược mã hoá bởi những gen R) ñược xem như liên kết có tính chất chuyên biệt với phân tử elicitor của ký sinh Việc sản

xuất ra những elicitor này ñược kiểm soát bởi những gen không ñộc trong tác

nhân gây bệnh (arv) Việc gắn của những elicitor này vào ñiểm nhận (receptor) tạo nên những tín hiệu nhận biết khởi ñầu Những tín hiệu này tiếp theo ñó ñã kích một chuỗi các tín hiệu khác trong cây (signal transduction

cascade) dẫn ñến một loạt các phản ứng sinh lý ñược kích hoạt trong các tế bào cây Những phản ứng này bào gồm tạo các nguyên tử oxy hoạt hoá, một loại gen trong hệ thống bảo vệ Những gen trong hệ thống bảo vệ như vậy gồm những gen mã hoá, một loạt gen trong hệ thống bảo vệ Những gen trong

hệ thống bảo vệ như vậy gồm các gen mã hoá cho các hợp phần của vách tế bào, Enzyme thuỷ phần và những gen liên quan ñến việc sản xuất những sản phẩm thứ cấp có hoạt tính diệt nấm và vi khuẩn Việc tạo ra những nguyên tử oxy hoạt hoá và các gen trong hệ thống bảo vệ cơ thể liên quan tới việc tạo

thành phản ứng siêu nhậy cảm (hypersen- sitive reistance reaction- HR) Phản

ứng này liên kết với tính kháng kiểm soát bởi gen R Hệ thống HR ñược biết

là hiện tượng tự hi sinh của những tế bào xung quanh vị trí xâm nhập của tác nhân gây bệnh dẫn ñến sự hạn chế phát triển của nấm bệnh

Thực vật có khả năng tiết ra những hợp chất bay hơi và dịch ñộc có tác dụng ngăn cản sự xâm nhập của vi sinh vật xâm nhập trước khi chúng xâm nhập vào cây Giai ñoạn này ñược gọi là giai ñoạn ngăn cản sự xâm nhập (gñ1)

Một khi sinh vật gây bệnh vượt qua ñược hàng rào bảo vệ ñó và tiếp xúc ñược với mô cây, thì tác nhân vẫn gặp nhiều trở ngại bởi các hợp chất khác, cũng như hệ thống bảo vệ của cây hiện diện trong các mô Giai ñoạn này ñược gọi là giai ñoạn cản trở trong quá trình xâm nhiễm (gñ2)

Giai ñoạn 1: Môi trường xung quanh rễ và thân cây thường tồn tại rất nhiều vi sinh vật Tuy nhiên, rất ít loài có khả năng gây bệnh ñiều này ñược

giải thích là dược ñộc tố của cây ñã giữ cho mật ñộ của vi sinh vật gây bệnh ở một mức ñộ mà chúng không thể gây bệnh ñược

Một số hợp chất bay hơi có khả năng ngăn cản sự xâm nhiễm của vi sinh vật như α- pinene, β- pinene, myrcenne; chlrogenic acid, α- terpenene, α- terpineol, benzoic acid vv [9]

2.3.2 Cơ chế tránh

Giảm thiểu khả năng, xác suất tiếp xúc giữa cây ký chủ và kẻ thù tự nhiên thông qua: Hình thái riêng, mùi vị cơ chế tránh hoạt ñộng trước khi thiết lập sự tiếp xúc gần gũi cây ký chủ và ký sinh

Cơ chế tránh: Sự bắt chước, ngụy trang, mùi xua ñuổi- bản chất hoá học, nông và chuyền dịch, gai, mô cây mần cảm chỉ có tồn tại trong thời gian ngắn (chiến lược thoát), cáu trúc cây Tránh bệnh tương ñối khó vì thể gây bệnh không có cơ quan cảm giác

2.3.3 Cơ chế chịu

Cơ chế chịu là khả năng của cây chịu ñựng ñược tấn công của bệnh hại

mà không làm giảm năng suất nghiêm trọng, mặc dù giống cảm nhiễm với bệnh Chịu không làm giảm mức bị hại bệnh, giống không chịu tổn thất về kinh tế trong khi ñó giống chịu vẫn cho năng suất cao Cơ chế chịu có thể các yếu tố sinh lý như cây phục hồi nhanh sau khi bị hại hoặc khả năng sinh trưởng bù

2.4 Một số vấn ñề về chọn tạo giống chống chịu tổng hợp ở cà chua

ðể rút ngắn giai ñoạn tạo giống, giống lai và giảm chi phí Trong thời gian gần ñây ñã chú ý rất nhiều ñến vấn ñề chọn giống kết hợp sự chống chịu tổng hợp tới ñiều kiện bất lợi như ñiều kiện môi trường, sâu bệnh hại, ñể thu ñược năng suất cao, chất lượng sản phẩm tốt, giảm giá thành cũng như khắc phục sự ô nhiễm môi trường do sử dụng nhiều thuốc hoá học

Chọn giống chống chịu tổng hợp ñược thực hiện cơ bản bằng phương pháp ñặt trên nền tảng mà ở ñó tạo ra giống mới Các giống và các dòng ñược

chọn ñể lai tạo phải ñược nghiên cứu ñặc trưng di truyền của tính trạng (trội

và bán trội) và mối tương quan với sự chống chịu tới các bệnh hại của bố mẹ

Tập hợp các công trình nghiên cứu ñã cho thấy chọn giống cà chua chống chịu ñược tiến hành hiện nay chủ yếu dựa trên vật liệu nhận ñược từ

kết quả lai giữa các loài, chi Lycopersicon Tourn là nguồn gen chống chịu

phong phú nhất.[12]

Trong những năm gần ñây tính chống chịu từ các loài hoang dại với

Phytophthora infestant , Fusarium ñã ñược truyền cho các giống cà chua

trồng có kết quả tốt (Martin, Williams, 1991) Trên cơ sở lai khác loài ñã nhận ñược các giống kháng với các chủng khác nhau của nấm Phytophthora,

Fusarium và héo vàng bệnh vi khuẩn, virus.[52]

2.5 Nguồn gốc và tác hại của bệnh mốc sương ñối với sản xuất cà chua:

Bệnh mốc sương, gây hại bởi nấm (Phytophthora infestans) là một trong

những bệnh gây hại hủy diệt ở hầu hết các vùng cà chua và khoai tây trên toàn thế giới Bệnh có thể hại trong mọi thời gian sinh trưởng của cây (Fry, 1992; Goodwin, 1992).[41] Nấm bệnh hại nhiều bộ phận của cà chua: thân, lá, quả

và hạt (Rubin và cộng sự, 2001; Rubin và Cohen, 2004a)[61] Bệnh có thể tiền

ẩn trong ñất, hạt giống, và phát tán ñược trong không khí

Năm 1840, bệnh này gây ra nạn dịch tại Châu Âu và Mỹ, tạo ra nạn ñói khoai tây nổi tiếng năm 1845 tại Ai- len Trên một triệu người ñã bị chết do nạn ñói (Clarkson L A., 1989).[24] Và khoảng một triệu năm trăm ngàn người phải di cư (Alexopoulos J C và CTV, 1996).[16]

Năm 2000, Nga là nước có sản lượng khoai tây thứ 2 thế giới sau Trung Quốc, bệnh làm giảm 15% tổng sản lượng cây trồng (Anon, 2001) Năm

2001, trên thế giới chi phí cho thuốc hoá học ñể phòng trừ bệnh mốc sương ước tính khoảng 3 tỷ USD (Anon, 2001).[17] Vấn ñề trở nên nghiêm trọng ñến mức tháng 3 năm 1996, Trung tâm Khoai tây quốc tế (C.I.P) tại Lima- Pêru phải ñưa ra cảnh báo về tác hại của bệnh này

Một cách gián tiếp, sự kiện ñó cũng tạo cơ sở cho môn bệnh bước sang

một giai ñoạn phát triển mới và ñược xem như là một môn khoa học Bệnh

cây (Plant Pathology) ra ñời cùng với sự ñóng góp của Berkeley và De Bary Reverend Berkeley là người ñưa ra “lý thuyết nấm mốc sương” năm 1845

(Z.Gloria Abad và CTV, 1995).[15] Anton De Bary ñã chứng minh một cách

rõ ràng là: bệnh mốc sương gây ra bởi một loài nấm mà ông ñặt tên cho nó là

Phytophthora infestans (De Bary, 1867).[30] Hai tác giả này cùng quan ñiểm

và cho rằng loài nấm này ñược ñưa vào Châu Âu từ Andes – Nam Mỹ - nơi là

nguồn gốc xuất xứ của khoai tây Nhiều nhà bệnh cây danh tiếng cũng ủng hộ

quan ñiểm này Cho tới năm 1939, khi Redick ñưa ra một quan ñiểm mới:

Mêhicô là trung tâm xuất xứ của bệnh mốc sương cà chua, khoai tây (Redick

D, 1939).[58]

Ngày nay, Mêhicô ñược nhiều người cho rằng là trung tâm phát sinh

của bệnh Phytophthora infestans (Fry W.E và CTV, 1993).[42] Các tác giả

cho rằng: bệnh Phytophthora infestans ñược ñưa từ Mêhicô vào Mỹ năm

1842, sau ñó tới Châu Âu năm 1845 (Goodwin S.B và ctv, 1994).[44]

Tại Nam Mỹ, bệnh xuất hiện tại Achentina năm 1887 và Braxin năm

1898 (Niederhauser, 1991).[55]

2.6 Nghiên cứu tạo giống cà chua kháng bệnh mốc sương:

ðể hạn chế bệnh mốc sương có thể áp dụng một số kỹ thuật: Luân canh

cây trồng, sử dụng thuốc hóa học… Sử dụng giống kháng bệnh là một trong

những giải pháp rất quan trọng ñể quản lý dịch hại này Một số dòng cà chua

kháng bệnh mốc sương ñã dược chọn tạo (Kim và Mutschler, 2006).[50] Tuy

nhiên những kết quả chọn tạo cà chua kháng bệnh mốc sương còn rất hạn chế,

và cần phải tiếp tục nghiên cứu Nghiên cứu ban ñầu tính kháng bệnh mốc

sương trên cà chua ñã xác ñịnh ñược một số gen kháng: gen Ph-1 nằm trên

nhiễm sắc thể 7 (Clayberg và cộng sự, 1965).[26] Gen Ph-2 nằm trên nhiễm

sắc thể số 10 (Moreau và cộng sự, 1998).[54] Gen Ph-3 trên nhiễm sắc thể 9

(Chunwongse và cộng sự, 2002).[25] Tuy nhiên những gen này không thể

hiện tính kháng ñối với tất cả các isolate của nấm mốc sương Gen kháng

Ph-1 trội (có trong giống cà chua New Yorker), có hiệu quả với chủng T0 Gen

kháng Ph-2 trội không hoàn toàn (có trong giống cà chua Pieraline, Macline, Piline) có hiệu lực với chủng T0, ít tác dụng ñối với chủng T1 Gen Ph-3 trội không hoàn toàn, kháng tốt với chủng Pi -16, trong khi ñó gen Ph-1 và Ph-2 không thể hiện tính kháng với chủng này Giống cà chua mang gen kháng

Ph-1 hay gen Ph -2 không thể hiện khả năng kháng tốt ñối với các chủng mốc

sương tại Israel (Cohen, 2002).[27] ðiều ñó chứng tỏ các gen trên chỉ mang

tính kháng chuyên tính với một hoặc một số chủng Phytophthora infestans

nhất ñịnh Trái lại, nấm bệnh này có khả năng sinh sản hữu tính tạo ra các dạng tái tổ hợp mới rất nhanh nên giống cà chua mang gen kháng trên rất dễ

bị nhiễm bệnh bởi các chủng mới

Phương pháp sử dụng nhiều gen, mỗi gen có vai trò nhất ñịnh liên quan ñến tính kháng , nhằm tạo ra các giống cà chua kháng bệnh ổn ñịnh (Durable resistance) ñã ñược nghiên cứu Một số QTL kháng bệnh mốc sương ñã ñược

xác ñịnh trên loài cà chua dại Lycopersicon pimpinellifolium (Frary và cộng

sự, 1998)[40], và L hirsutum (Brouwer và cộng sự, 2004).[21]

Giống L3707 (L Pimpenellifolium, PI365951, Peru) ñược xác ñịnh

kháng với nấm mốc sương (Black và cộng sự, 1996a; Black và cộng sự, 1996b; Ben-Daniel và cộng sự, 2004).[18][19][20], L3707 thể hiện tính kháng

không chuyên tính với nấm phytophthora infestans, ñược qui ñịnh bởi 2 gen

ñộc lập, trội không hoàn toàn, và thể hiện tương tác trội (Irit Irzhansky & Yigal Cohen, 2006).[49]

Hầu hết nguồn gen kháng bệnh của cà chua ñược tìm thấy ở 8 loài hoang dại, tất cả chúng ñều có thể lai với cà chua trồng trọt Tuy nhiên, trong một số trường hợp cụ thể cũng gặp một số khó khăn do sử dụng loài xa nhau về di

truyền như là Lycopersicon chilense hay Lycopersicon peruvianum (Rick

1982)[45] Với phương pháp lai tạo giống truyền thống sẽ gặp rất nhiều khó khăn ñể sử dụng các gen có trong dạng dại (Jones, R.A 1997).[39]

Các dạng dại thường thiếu các tính trạng cần thiết cho nhu cầu con người: năng suất thấp, chất lượng quả kém… ðể hạn chế hàng loạt các gen không cần thiết ñi kèm với một số ít gen cần trong quá trình lai tạo, phương pháp lai lại với dạng trồng trọt ñược sử dụng

Ở Bungari, các nhà chọn giống ñã sử dụng các dạng cà chua dại thuộc các biến chủng Var.racemigerum có hàm lượng chất khô cao Var elongatum

có hàm lượng ñường cao, quả hình trụ và Var.pimpinellifolium chống bệnh

mốc sương (phytophthora infestans) và bệnh héo xanh vi khuẩn (Pseudomonas) ñể lai với giống cà chua trồng Kết quả thu ñược dòng số 10

có hàm lượng chất khô và hàm lượng ñường cao, quả hình trụ kháng bệnh mốc sương và vi khuẩn Nhờ thành tựu này mà sản phẩm “cà chua trắng” của Bungari nổi tiếng thế giới.[3]

Với sự trợ giúp của sinh học phân tử, bản ñồ liên kết gen xác ñịnh ñược chính xác số và vị trí của từng gen hay QTL của nó trên nhiễm sắc thể Các QTL cần thiết sẽ ñược ñưa vào cây trồng, các tính trạng không cần thiết sẽ loại bỏ nhanh chóng trong quá trình chọn lọc có sự trợ giúp của chỉ thị phân

tử (MAS).[8]

Trong các năm qua, bản ñồ chỉ thị phân tử (Molecular marker maps) ñã ñược phát triển cho nhiều loại cây, trong ñó có cây cà chua và ñã sử dụng thành công trong lĩnh vực di truyền và chọn giống ứng dụng (Foolad và cộng

sự, 1997; Paterson và cộng sự, 1988; Stuber, 1994 ; Martin và cộng sự, 1993).[53], [57], [67]

ðối với QTL kháng bệnh sương mai của cà chua cũng ñược một số tác giả nghiên cứu (Duglas và cộng sự, 2003).[34]

2.7 Vị trí phân loại của nấm gây bệnh mốc sương

Bệnh mốc sương Phytophthora infestans do Anton De Bary- một nhà

khoa học người ðức ñặt tên vào năm 1876, khi ông phát hiện ra bệnh mốc

sương trên khoai Ngày nay, các loài thuộc giống Phytophthora ñã và ñang

ñược phân loại một cách tỷ mỷ

Trong một số hệ thống phân loại, người ta xếp chúng vào giới “nguyên sinh bào” (Large Kingdom Prototista), tuy nhiên trong hệ thống phân loại mới

gần ñây thì nhiều tác giả xếp nó vào Kingdom Chrommista (Dick,1995)[31] Phylum: Oomycota, lớp: Oomycetes, Bộ: Peronosporales, Họ: Pythiaceae

Ngu ồn: www.metapathogen.com/phytophthora

2.7.1 Phân bố ñịa lý và phạm vi ký chủ của bệnh mốc sương

Phytophthora infestans là loài nấm dị tản có hai dạng (matin type) A1

và A2 tuỳ theo vùng sinh thái ở các vùng trồng khoai tây trên thế giới.[32] Cho tới năm 1980, chỉ có dạng A1 là phổ biến rộng rãi (Fry W E và CTV, 1993).[43]

Dạng A1 và A2 chỉ phổ biến tại Mêhicô mà không thấy xuất hiện ở các khu vực khác.[28]

Từ năm 1980- 1990, tình hình thay ñổi một cách ñột ngột, các isolate với dạng A2 lần ñầu tiên ñược tìm thấy ở Thụy Sỹ (Hohl và CTV, 1984).[47] Tiếp sau ñó qua các nghiên cứu của Fry năm 1993 dạng A2 cũng ñã xuất hiện tại các nước Nam Âu (Fry W E và CTV, 1993)[58]

Ngày nay tại Châu Á các isolate A2 cũng ñã ñược phát hiện tại Nhật Bản, Triều Tiên, Ấn ðộ (Singh B P., 1993).[63]

Sự xuất hiện của các dòng ngoại lai (exotic) của nấm Phytophthora

infestans (A1, A1) ñã chứng tỏ có sự “di cư” của chúng Và trong ña số các trường hợp, người ta gán cho Mêhicô là nguồn gốc xuất xứ của các dòng ngoại lai này và gây ra dịch mốc sương cà chua, khoai tây (Spiel và CTV, 1991; Goodwin và CTV, 1995).[64]

Sau một khoảng thời gian dài ngoài vùng Mêhicô ra, người ta chỉ tìm

thấy quần thể Phythophthora infestans chỉ tồn tại phương thức sinh sản vô

tính thì ngày nay, sinh sản hữu tính ñã xuất hiện tại một số nước Tây Âu, Mỹ, Ca- na- ña ( Drenth, 1995).[33]

Mặc dù trên thực tế nấm gây bệnh ñược coi là loài ký sinh chuyên tính

và có phổ ký chủ hẹp, song Phytophthora infestans ñã ñược ghi nhận là gây

bệnh trên nhiều loài cây Erwin và Ribeiro (1996) ñã liệt kê ra 89 loài ký chủ

mà Phytophthora infestans có khả năng gây hại.[35]

Trong ñó có hai loài ký chủ chính có ý nghĩa quan trọng trong sản xuất

nông nghiệp phải kể ñến là cây cà chua (Lycopersicon esculentum) và cây

khoai tây (Solanum tuberosum) Ngoài ra, Phytophthora infestans còn có thể

ký sinh gây hại trên ký chủ phụ là các cây cà dại thuộc Solanum ( Rivera-

và ctv, 1995).[33]

*SINH SẢN VÔ TÍNH:

Phương thức sinh sản của Phytophthora infestans ñược các tác giả

nghiên cứu qua nhiều thập niên Sự xâm nhiễm bắt ñầu xảy ra khi có các bào

tử phân sinh ñược sinh ra trực tiếp từ cành bào tử mọc ra hoặc nảy mầm gián tiếp thông qua bào tử ñộng Bào tử phân sinh có thể phát tán trong thời kỳ cây sinh trưởng, phát triển ngoài ñồng ruộng nhờ gió, nước Trong ñiều kiện ấm

áp, bào tử phân sinh ñơn bào có thể nẩy mầm trực tiếp thành sợi nấm Trong ñiều kiện lạnh, ẩm, bào tử phân sinh nảy mầm gián tiếp trong thời gian 15 phút ñến 6 giờ ñể hình thành bào tử ñộng 2 lông roi di chuyển trong thời gian 30- 40 phút nếu gặp ký chủ sẽ xâm nhập qua biểu bì hoặc lỗ khí rồi phát triển thành tản nấm ở trong mô lá, sau ñó hình thành cành bào tử phân sinh mọc ra ngoài mặt lá Thời gian tiềm dục của bệnh tối thiểu là 3 ngày trong ñiều kiện nhiệt ñộ, ẩm ñộ

Cành bào tử phân sinh thường chui ra ngoài ở mặt dưới lá, cành bào tử phân sinh thon nhỏ không màu, phân nhánh ở phía trên ðầu mỗi nhánh con

hình thành bào tử phân sinh khi bào tử phân sinh thành thục sẽ hình thành vách ngăn với cành bào tử phân sinh, cành bào tử tiếp tục phát triển ñẩy bào

tử cũ sang bên cạnh và hình thành tiếp tục bào tử mới trên ñỉnh cành Phía ñỉnh nhánh và ñỉnh cành bào tử hơi phình to rồi thon lại

2.7.3 Triệu trứng gây hại của nấm Phytophthora infestans

Triệu trứng của bệnh mốc sương hại cà chua rất ña dạng, nó tuỳ thuộc vào cấp bệnh và ñiều kiện môi trường, khi cà chua mới chớm bị bệnh trên lá lúc ñầu chỉ là một ñiểm nhỏ (2- 10mm) và không có giới hạn rõ rệt, mặt dưới lá chỗ có vết bệnh có lớp trắng xốp như sương muối, xuất hiện rõ nhất khi trời

ẩm ướt, ñó là ñám cành bào tử phân sinh của nấm gây bệnh, vết bệnh tiếp tục lan rộng trên bề mặt lá, cuống lá, thân cành, quả khi trời ẩm ướt lá bị thối nhũn và lá bệnh chết hoại khi trời nắng, khô

2.8 Tình hình sản xuất, nghiên cứu cà chua ở Việt Nam

Công tác chọn tạo giống rau của nước ta trải qua từng giai ñoạn ñã thay ñổi về chất: 1968-1985: chủ yếu là thu thập, khảo nghiệm và tuyển chọn giống; 1986-1995: tập trung tạo giống thuần (giống cà chua Hồng lan, CS1); 1996-2000: ñã có giống lai F1 ñầu tiên (cà chua HT7); 2001-2005: một số giống cà chua lai F1 ñã ñược tạo ra Nhiều giống ñược công nhận cho phép phát triển sản xuất là do kết quả tuyển chọn các giống cà chua nhập nội (CS1, VT3, PT18, XH5…), một số giống khác sử dụng phương pháp lai tạo truyền thống (Conventional Approach) thông qua ñánh giá biển hiện kiểu hình của

nguồn vật liệu ngoài ñồng ruộng Trong từng giai ñoạn, các giống mới ñã giữa vai trò nhất ñịnhtrong sản xuất

Sản xuất rau ở nước ta những năm gần ñây có mức tăng ñáng kể về năng suất và sản lượng Theo số liệu thống kê, năm 2002 tổng sản lượng rau ñạt 7.484.800 tấn, tăng 2,4 lần so với năm 1992 (3.340.900 tấn) Khối lượng này ñảm bảo bình quân ñầu người 93 kg rau/năm, xấp xỉ trung bình toàn thế giới (95 kg/năm) và ñạt 112% so với mục tiêu ñề ra cho năm 2010 (ðề án phát triển rau, quả, hoa – cây cảnh giai ñoạn 1999-2010) ðến năm 2005, năng suất rau bình quân cả nước ñạt 14,99 tấn/ha với tổng sản lượng vượt 9,655 triệu tấn Sản phẩm rau ñóng góp 60% tổng kim ngạch xuất khẩu rau hoa quả và cây cảnh trung bình trong 5 năm (2000-2004) là 224,4 triệu USD và mục tiêu ñến 2010 sẽ ñạt 690 triệu USD ðể ñạt ñược kết quả trên, bên cạnh sự ñóng góp của công tác chuyển ñổi cơ cấu cây trồng, khuyến nông, bảo vệ thực vật

sử dụng giống rau mới có vai trò ñặc biệt quan trọng Tuy nhiên, với thực trạng lượng hạt giống rau nhập khẩu với giá cao và khối lượng lớn nên ñã hạn chế hiệu quả của ngành sản xuất rau Mỗi năm ở Việt Nam sử dụng hết khoảng 8000 tấn hạt giống rau, trong ñó hơn một nửa ñược nhập khẩu, 41%

do người dân tự sản xuất và chỉ có 7% là do các công ty giống, các viện, trường trong nước cung cấp.[10]

Theo số liệu thống kê năm 2005, diện tích trồng cà chua cả nước là 23.566 ha tăng 32% so với năm 2001(17.834 ha) Với năng suất trung bình 19,78 tấn / ha , sản lượng ñạt 433.234 tấn cũng chỉ ñảm bảo cho bình quân ñầu người 5,5 kg quả/ năm, bằng 35% so với mức trung bình toàn thế giới Năng suất cà chua ở nước ta rất thấp, mới chỉ bằng 62% so với năng suất chung toàn thế giới Những tỉnh có diện tích trồng cà chua lớn (trên 500 ha) ñều là những nơi có năng suất cà chua khá cao (trên 20,0 tấn/ha) và chủ yếu tập trung ở khu vực ñồng bằng Sông Hồng ðặc biệt như Hải Phòng với năng suất bình quân ñạt 31,94 tấn/ha; Bắc Ninh 24,38 tấn/ha; Hải Dương 22,78

tấn/ha ðây là những địa phương cĩ năng suất cà chua đạt cao nhất miền bắc đồng thời cao nhất cả nước Các địa phương cĩ diện tích trồng cà chua lớn nhất cả nước bao gồm: Nam ðịnh (1959 ha), Bắc Giang (1300 ha), Hải Dương (1180 ha)

Cà chua là cây trồng được nhập nội vào nước ta hơn 100 năm trước Hiện nay cĩ khoảng 1000 mẫu giống cà chua khác nhau tập trung ở các cơ quan nghiên cứu, cĩ nguồn gốc ở hầu hết các nước trên thế giới gồm các dạng: hoang dại, bán hoang dại, cà chua trồng (Mai Phương Anh và CTV, 1996).[1]

Bệnh mốc sương là lồi nấm ký sinh gây bệnh trên cà chua, khoai tây trong suốt mùa đơng Hiện nay ở các tỉnh phía Bắc Việt Nam và đặc biệt ở Lâm ðồng, đã trồng rất nhiều các giống cà chua, khoai tây nhập nội, đây là nguyên nhân để nấm P infestans xuất hiện kiểu gen mới (Lester W Burgess, Nguyễn Kim Vân 2002).[13]

Ở Việt Nam các nghiên cứu về chọn tạo giống cà chua đã tiến hành từ lâu, song vấn đề tạo giống cĩ phổ thích ứng rộng, trồng được nhiều vụ trong năm, nhiều năm qua mới thu được kết quả khiêm tốn Các giống Balan, giống Pháp, một số giống tạo ra trong nước, cơ bản thích ứng ở chính vụ

Trong thời gian qua các nhà nghiên cứu về chọn tạo giống cà chua ở Việt Nam đã thu được một số kết qủa nhất định Kết quả nghiên cứu tập đồn cà chua nhập nội ở vụ xuân hè đã cho thấy cà chua hoang dại L.racemigerum cĩ khả năng chống bệnh cao nhất, sau đến Pháp số 7, BcA-5, kém nhất là giống Retanas, Ramanova, Pano Giống cĩ năng suất cao là BcA-5, Nhật số 2, Cuba (Tạ Thu Cúc, 1985).[4]

Nghiên cứu tập đồn giống cà chua, các tác giả, Vũ Tuyên Hồng, Mai Phương Anh, Trần Khắc Thi, 1984 cho thấy rằng các giống cà chua hữu hạn, chín sớm, chín tập trung hơn các giống vơ hạn Các giống cĩ năng suất cao

thường có số qủa/cây lớn, khối lượng quả 70- 80gam, hầu hết các giống trong

tập ựoàn nghiên cứu ựều nhiễm bệnh mốc sương Phytophthora infestant.[7]

Từ kết quả nghiên cứu ựạt ựược của các ựề tài nghiên cứu cấp Nhà nước

và cấp Bộ trong giai ựoạn 2001 - 2005 và giai ựoạn tiếp theo 2006 - 2010, Viện Nghiên cứu Rau quả ựã chọn tạo thành công và giới thiệu cho sản xuất một số giống rau có năng suất cao và chất lượng tốt như sau;

+ Từ năm 1994 ựến 1997, Vũ Thị Tình ựã tiến hành chọn lọc thành công giống cà chua quả nhỏ thu thập từ Thái Lan, Nhật Bản, đài Loan và giống ựược ựặt tên là VR2 Giống có năng suất cao, ổn ựịnh, quả ựỏ chất lượng tốt, chống chịu khá với bệnh mốc sương và bệnh virus trên ựồng ruộng.[6]

+ Giống cà chua Lai số 9: giống có dạng hình sinh trưởng bán hữu hạn, cây khoẻ mập, phiến lá rộng, chiều cao trung bình khoảng 130 cm, thời gian sinh trưởng 120-150 ngày tuỳ thời vụ trồng, thời gian bắt ựầu cho thu hoạch 70-75 ngày sau trồng, thắch hợp trồng vụ thu ựông và ựông xuân Năng suất cao 70-75 tấn/ha, quả to 150(gam) hình lê , hàm lượng chất khô hoà tan Brix lớn hơn 4,2, khả năng chống chịu bệnh héo xanh vi khuẩn, mốc sương khá thắch hợp trồng ở các tỉnh thuộc khu vực ựồng bằng sông Hồng

+ Giống cà chua lai HPT10: giống có dạng hình sinh trưởng bán hữu hạn, cây sinh trưởng phát triển tốt cho năng suất cao ở cả hai thời vụ thu ựông

và vụ ựông xuân Khả năng chống chịu bệnh khá Thời gian sinh trưởng

102-130 ngày, chiều cao trung bình khoảng 120(cm) Thời gian bắt ựầu cho thu hoạch 70 ngày sau trồng Quả có dạng hình trụ tròn, khi chắn có màu ựỏ ựậm, năng suất cao 40-50 tấn/ha vụ thu ựông, 60-65 tấn/ha vụ ựông xuân, quả có chất lượng cao hàm lượng chất khô hoà tan khoảng 5 ựộ Brix, thắch hợp cho

cả ăn tươi và chế biến Giống ựã ựược trồng thử nghiệm tại một số tỉnh như Bắc Ninh, Hải Phòng và một số ựiểm trồng rau an toàn khu vực Hà Nội

+ Giống cà chua XH5: là giống cà chua thuần, có dạng hình sinh trưởng hữu hạn, thời gian sinh trưởng từ 110 - 120 ngày Giống có khả năng

ñậu quả cao trong vụ nóng, tỷ lệ nhiễm bệnh mốc sương thấp Khối lượng quả trung bình 55-65g, dạng quả hình tròn cao, chín màu ñỏ tươi, thích hợp cho ăn tươi, năng suất ñạt 35 – 45 tấn/ha tuỳ thời vụ trồng

+ Giống cà chua lai FM20: giống có dạng hình sinh trưởng hữu hạn, thời gian sinh trưởng 110-120 ngày, thời gian bắt ñầu cho thu hoạch 70-75 ngày sau trồng, thích hợp trồng vụ thu ñông và ñông xuân Năng suất cao 50-

55 tấn/ha, quả thuôn dài, khi chín màu ñỏ tươi, khả năng kháng bệnh mốc sương khá, thích hợp trồng vụ ñông xuân và xuân hè ở các tỉnh thuộc khu vực ñồng bằng sông Hồng

+ Giống cà chua lai FM29: giống có dạng hình sinh trưởng vô hạn, cây khoẻ mập, thời gian sinh trưởng 130-160 ngày thời thích hợp trồng vụ thu ñông và ñông xuân, năng suất cao 70-75 tấn/ha, quả to, hình tròn, khối lượng quả ñạt 100-120 g, chín màu ñỏ ñậm, chất lượng quả cao, nhiều bột rất thích hợp cho ăn tươi

Sản xuất cà chua ở nước ta có một số tồn tại chủ yếu: chưa có bộ giống tốt cho từng vụ trồng, sản xuất còn manh mún, chưa có sản phẩm hàng hoá lớn cho chế biến công nghiệp Quá trình canh tác, thu hái diễn ra hoàn toàn thủ công

So với các nước trong khu vực, sản xuất cà chua ở Việt Nam có lợi thế rõ rệt về khí hậu thời tiết và ñất ñai, ñặc biệt các tỉnh phía Bắc phù hợp cho sinh trưởng, phát triển của cà chua nếu ñược ñầu tư tốt, năng suất cà chua sẽ rất cao Diện tích cho phát triển cà chua còn rất lớn vì trồng trong vụ ñông, không ảnh hưởng ñến

2 vụ lúa nhưng sản phẩm lại là trái vụ so với Trung Quốc, nước có khối lượng cà chua lớn nhất thể giới (trên 20 triệu tấn/năm) Các vùng trồng cà chua ñều có nguồn lao ñộng lớn, nông dân có kinh nghiệm canh nên giá thành có khả năng cạnh tranh cao

Những năm qua trong nhiều chương trình, dự án chọn tạo giống rau, các

cơ quan thuộc Bộ Nông nghiệp & PTNT, trường ñại học ñã ñưa ra một số giống cà chua mới vào sản xuất Giống cà chua phục vụ chế biến PT18 (Viện

nghiên cứu rau quả), Giống C95, VT3 ( Viện cây lương thực & cây thực phẩm), các giống cà chua lai F1 : FM 20, FM29, lai số 4, lai số 9 (Viện nghiên cứu rau quả), HT7, HT21, HT42, HT160 (trường ñại học Nông nghiệp

Hà Nội) So với các giống cà chua truyền thống ( cà chua Ba lan, cà chua Pháp, cà chua Hồng lan ) các giống mới tạo ra thể hiện vượt trội về năng suất và chất lượng ðiều ñáng chú ý là hầu hết các giống ñược chọn tạo trên chưa hoặc ít chú ý ñến tính kháng bệnh mốc sương

Bên cạnh các giống cà chua ñược ñưa vào sản xuất trong thời gian qua, tại Viện Nghiên Cứu Rau Quả còn có trên 1000 dòng, giống cà chua ñã ñược xác có các tính trạng quí: kháng bệnh héo xanh vi khuẩn, kháng bệnh virus xoăn vàng lá, chất lượng quả tốt Các dòng cà chua này ñã ñược nghiên cứu phân lập thành từng nhóm theo yêu cầu của chọn giống : nhóm cà chua chín sớm, nhóm cà chua có chất lượng cao, nhóm cà chua có ñặc ñiểm nông sinh học phù hợp cho chế biến, nhóm giống cà chua dùng cho ăn tươi, nhóm cà chua dạng quả nhỏ Một số dòng thể hiện tính kháng bệnh mốc sương ngoài ñồng ruộng tốt Hàng trăm dòng ñã ñược ứng dụng công nghệ sinh học ñể ñánh giá ña dạng di truyền, ñó là nguồn vật liệu quí giá và là cơ sở dùng ñể tạo các giống cà chua trong giai ñoạn tới

Ở nước ñã có một số nghiên cứu lập bản ñồ gen và QTL liên quan ñến bệnh ñạo ôn, rầy nâu, kháng phèn, chịu hạn… ở lúa, tính kháng bệnh héo xanh ở cây bông ñược thực hiện tại Viện Di truyền nông nghiệp Một số nghiên cứu sử dụng chỉ thị phân tử trong chọn giống cũng ñang ñược tiến hành ở một vài viện nghiên cứu như Viện Di truyền Nông nghiệp, Viện Lâm nghiệp, Viện KHNN miền Nam, Viện Lúa ðBSCL, trường ðại học Nông nghiệp Hà nội, nhưng chưa có nghiên cứu nào lập bản ñồ gen hoặc QTL ở cây cà chua

III VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Vật liệu nghiên cứu

Gồm 68 mẫu giống cà chua, ựược thu thập từ Viện Nghiên cứu Rau Quả, Trung tâm Nghiên cứu Tài nguyên Thực vật và Trung tâm Nghiên cứu

và Phát triển Rau Châu Á Thắ nghiệm ựồng ruộng lấy giống cà chua Hồng Lan trồng làm ựối chứng

Bảng 3.1 Danh sách tập ựoàn giống cà chua tham gia thắ nghiệm lây

nhiễm bệnh mốc sương

TT Ký hiệu (mẫu giống) Nguồn thu thập Nguồn gốc, tên giống

14 TP34 TT Tài Nguyên Thực Vật TX Cao Bằng, Cao Bằng

15 TP35 TT Tài Nguyên Thực Vật Cà Kiu

16 TP36 TT Tài Nguyên Thực Vật Phú Lương, Thái nguyên

17 TP37 TT Tài Nguyên Thực Vật Quản Bạ, Hà Giang

18 TP38 TT Tài Nguyên Thực Vật Chợ Cần Thơ, Hậu Giang

19 TP39 TT Tài Nguyên Thực Vật Thắng Lợi, Kon tum

20 TP40 TT Tài Nguyên Thực Vật Thạch Thành, Thanh Hóa

21 TP41 TT Tài Nguyên Thực Vật Vĩnh Lộc, Thanh Hóa

22 TP42 TT Tài Nguyên Thực Vật Quảng Ninh

23 TP43 TT Tài Nguyên Thực Vật Na Rỳ, Bắc Kạn

24 TP44 TT Tài Nguyên Thực Vật Bắc Sơn, Lạng Sơn

25 TP45 TT Tài Nguyên Thực Vật Vĩnh Lộc, Thanh Hóa

26 TP46 TT Tài Nguyên Thực Vật đà Bắc, Hòa Bình

27 TP47 TT Tài Nguyên Thực Vật Lệ Thủy, Quảng Bình

28 TP48 TT Tài Nguyên Thực Vật Cà chua dại, Lâm đồng

TT Ký hiệu (mẫu giống) Nguồn thu thập Nguồn gốc, tên giống

29 TP49 TT Tài Nguyên Thực Vật Mường Cơi, Sơn La

30 TP50 TT Tài Nguyên Thực Vật Thanh Nưa, ðiện Biên

31 TP51 TT Tài Nguyên Thực Vật Nà Hang, Tuyên Quang

32 TP52 TT Tài Nguyên Thực Vật Chí Linh, Hải Dương

33 TP53 TT Rau màu Châu Á CLN6046BC3F251-1120-

41 TP63 TT Rau màu Châu Á W.VA.700, AVRDC

68 ñ/c(TP59) Gia Lộc, Hải Dương Hồng Lan

3.2 Thời gian và ựịa ựiểm nghiên cứu

* Thắ nghiệm lây nhiễm bệnh mốc sương nhân tạo

- Mỗi giống thắ nghiệm ựược trồng 5 cây, bằng giá thể sạch ựã qua sử

lý và ựược ựặt trong nhà lưới

- Cây trồng trong nhà lưới ựược chăm sóc tưới nước thường xuyên, ựảm bảo không có môi giới lan truyền bệnh Virus

- Sau khi trồng ựược 8- 9 tuần lấy những lá kép tốt nhất (sạch bệnh) ựủ tiêu chuẩn ựể thực hiện lây bệnh

- Nguồn nấm ựể lây bệnh ựược thu thập từ các vùng Lạng Sơn, đà Lạt

* Thắ nghiệm ngoài ựồng ruộng

- Thắ nghiệm ựược bố trắ theo phương pháp khảo sát không nhắc lại Lấy giống Hồng Lan làm giống ựối chứng Thắ nghiệm ựược trồng 1 hàng trên luống, khoảng cách; cây x cây: 0,5m Trồng 22 cây/1 mẫu giống, diện tắch 12m2/1 ô

3.3 Nội dung nghiên cứu

3.3.1 Nội dung 1 : đánh giá khả năng kháng bệnh mốc sương (phytophthora

infestans) lây nhiễm nhân tạo

3.3.2 Nội dung 2: đánh giá tình hình sinh trưởng, cấu trúc cây, ựặc ựiểm ra hoa, khả năng ựậu quả, các yếu tố cấu thành năng suất của các giống cà chua

3.3.3 Nội dung 3: đánh giá tình hình nhiễm bệnh mốc sương trên ựồng ruộng, một số bệnh khác như bệnh Virus, bệnh héo xanh do vi khuẩnẦ

3.3.5 Nôi dung 5: đánh giá một số chỉ tiêu về hình thái và chất lượng tiêu dùng của quả của các giống cà chua

3.4 Phương pháp nghiên cứu

3.4.1 Phương pháp nghiên cứu trong phòng

3.4.1.1 Thu th ập mẫu bệnh

Mẫu bệnh ựược thu thập trên khoai tây tại Cao lộc Ờ Lạng Sơn, và trên

cà chua tại Phường 6 đà Lạt

PLS: isolate phân lập trên khoai tây thu thập tại Cao Lộc -Lạng Sơn PF6:isolate lập phân trên cà chua thu thập tại Phường 6 đà Lạt

+ Phương pháp thu mẫu: chọn những mẫu bệnh ựiển hình còn tươi, mới ngoài ựồng ruộng và ựem về phòng phân lập Mẫu lá, thân, quả bị bệnh cho vào túi nilon, ựiền etiket ựưa về phân lập ngay hoặc bảo quản trong phòng

180C

- Phương pháp giám ựịnh và phân lập nấm bệnh: theo phương pháp của

Caten & Jinks 1968

+ Cách tiến hành: Củ khoai tây sạch bệnh rửa sạnh ựể khô, khử trùng trên ngọn lửa ựèn cồn, cắt thành lát mỏng khoản 5- 7mm Cắt mẫu bệnh lấy phần tiếp giáp giữa mô bệnh và mô khoẻ thành những mảnh nhỏ 1- 2mm khử trùng bằng soldilum hypochlorit 1% trong 3 phút (cồn 700) sau ựó rửa lại bằng nước cất vô trùng, ựặt mẫu bệnh này vào giữa ựĩa petri, sau ựó ựặt lát cắt khoai tây bên trên và giữ trong tủ ựịnh ôn với ựiều kiện nhiệt ựộ 180C và tối hoàn toàn

Sau 5- 7 ngày sợi nấm phát triển ăn lên mặt trên của lát cắt khoai tây, sau ựó ựưa lát cắt củ khoai tây soi dưới kắnh hiển vi ựể xác ựịnh ựó có phải là

nấm phytophthora infestans hay không Nếu ựúng là nấm P infestans thì sử

dụng que cấy khêu sợi nấm chuyển sang môi trường Pea- agar Sau 7- 9 ngày khi nấm phát triển tốt trên môi trường này thì tiến hành cấy chuyển nấm sang môi trường dinh dưỡng Pea- agar mới ựể thu ựược mẫu nấm thuần

Cấy chuển bằng cách: Sử dụng buồng cấy nấm ựã ựược khử trùng sạch

sẽ, que cấy ựã hơ trên ngọn lửa ựèn cồn sau ựó cắt một thạch trên có chưa sợi

nấm chuyển sang môt trường Pea- agar mới, sau ñó sử dụng giấy parafilm quấn quanh hộp Petri ñể tránh tạp Sau 7- 9 ngày kiểm tra lần cuối cùng ta

thấy sợi nấm P infestans mọc trên ñĩa mới và tản nấm mọc ñều kiểm tra lần này chắc chắn là nấm P infestans vậy là thu ñược mẫu nấm P infestans thuần

ñể bắt ñầu tiến hành làm thí nghiệm

Danh sách các isolate sử dụng trong thí nghiệm:

Isolate Nguồn cây ký chủ ðịa ñiểm lấy mẫu

- Các loại môi trường ñể nuôi cấy nấm Phytophthora infestans

+ Môi trường V8

+ Pea- agar (ñậu Hà Lan)

+ Rye B- agar (lúa mỳ)

+ Môi trường Mix

3.4.1.2 Ph ương pháp lây bệnh nhân tạo và ñếm bào tử

Thu bào tử nấm ở môi trường nhân tạo: Lấy mẫu bệnh thuần thu ñược Sau ñó thu bào tử cho vào hộp petri với 1-3ml nước cất, dùng que thuỷ tinh ñã ñược uốn cong hình tam giác cà nhẹ trên bề mẫu bệnh cho bào tử tách ra khỏi sợi nấm và chắt dịch ñó ra hộp petri mới và dùng lam ñể ñếm bào tử

- Chuẩn bị lá cà chua: lá cà chua làm thí nghiệm ñược cắt từ nhà lưới

từ sáng (trước 10h sáng), lấy những lá tốt nhất (lá sạch), không có dấu hiệu bị bệnh, ñủ tiêu chuẩn (không lấy những lá già) ñể thực hiện lây bệnh trong phòng thí nghiệm

- Lá cà chua ñể nguyên lá ñơn ñược ñặt úp trong hộp xốp sạch, trong hộp có lớp giấy lọc ẩm Mỗi giống ñược lây nhiễm 5 cá thể, mỗi cá thể lây nhiễm nhắc lại 5 lần/isolate, mỗi lần nhắc lại lây nhiễm 4 lá ñơn và 1 lá làm ñối chứng không lây nhiễm Pha 1ml chứa 10.000 bào tử (Sporangia) và lây nhiễm bằng cách nhỏ 20µl dung dịch ñã ñược pha vào chính giữa lá, sau ñó