ĐỀ CƯƠNG học phần Đấu tranh sinh học

Vấn đề 1: HỆ SINH THÁI NÔNG NGHIỆP (Tr.1) KN: HST bao gồm quần xã sinh vật và môi trường vật lý bao quanh. Sinh vật trong QX luôn tác động lẫn nhau và đồng thời tác động qua lại với các thành phần vô sinh của sinh cảnh. Nhờ đó, HST là một hệ thống sinh học hoàn chỉnh và tương đối ổn định. KN: HSTNN là HST nhân tạo (do con người tạo ra) nhằm phục vụ cho sx nông nghiệp. VD: Những cánh đồng cây lương thực, thực phẩm, các khu chăn thả gia súc… Đặc trưng của hệ sinh thái nông nghiệp( điểm để phân biệt với HST tự nhiên) Số lượng loài ít nhưng số lượng cá thể của loài lớn. mqh giữa các loài tạm thời vì con người tiến hành 1 mùa vụ thay đổi cây trồng Chuỗi thưc ăn đơn giản, thẳng, ngắn, ít mắt xích (thường 3>4 nấc) Có ít hoặc không có cơ chế đấu tranh sinh học do đó mỗi khi có dịch hại xuất hiện thì nó dễ dàng trở thành dịch. + Giống nhau: Hệ sinh thái tự nhiên và nhân tạo đều có những đặc điếm chung về thành phần cấu trúc, bao gồm thành phần vật chất vô sinh và thành phần hữu sinh. Thành phần vật chất vô sinh là môi trường vật lí (sinh cảnh) và thành phần hữu sinh là quần xã sinh vật.Các sinh vật trong quần xã luôn tác động lẫn nhau và đồng thời tác động với các thành phần vô sinh của sinh cảnh. + Khác nhau: Các HST tự nhiên có mục đích chủ yếu kéo dài sự sống của các cộng đồng sinh vật sống trong đó. Trái lại HST nông nghiệp chủ yếu cung cấp cho con người các sản phẩm của cây trồng vật nuôi. HST tự nhiên chu trình vật chất khép kín; HST nông nghiệp ngược lại. HST tự nhiên là các hệ sinh thái tự phục hồi và có một quá trình phát triển lịch sử. HST nông nghiệp là hST thứ cấp do lao động con người tạo ra. HST tự nhiên thường phức tạp về thành phần loài. HST nông nghiệp có số lượng cây trồng và vật nuôi đơn giản hơn.

ĐỀ CƯƠNG: ĐẤU TRANH SINH HỌC Vấn đề 1: HỆ SINH THÁI NÔNG NGHIỆP (Tr.1) KN: HST bao gồm quần xã sinh vật môi trường vật lý bao quanh Sinh vật QX tác động lẫn đồng thời tác động qua lại với thành phần vơ sinh sinh cảnh Nhờ đó, HST hệ thống sinh học hoàn chỉnh tương đối ổn định * KN: HSTNN HST nhân tạo (do người tạo ra) nhằm phục vụ cho sx nông nghiệp VD: Những cánh đồng lương thực, thực phẩm, khu chăn thả gia súc… * Đặc trưng hệ sinh thái nông nghiệp( điểm để phân biệt với HST tự nhiên) - Số lượng lồi số lượng cá thể loài lớn - mqh loài tạm thời người tiến hành mùa vụ thay đổi trồng - Chuỗi thưc ăn đơn giản, thẳng, ngắn, mắt xích (thường 3->4 nấc) - Có khơng có chế đấu tranh sinh học có dịch hại xuất dễ dàng trở thành dịch + Giống nhau: Hệ sinh thái tự nhiên nhân tạo có đặc điếm chung thành phần cấu trúc, bao gồm thành phần vật chất vô sinh thành phần hữu sinh Thành phần vật chất vô sinh môi trường vật lí (sinh cảnh) thành phần hữu sinh quần xã sinh vật.Các sinh vật quần xã tác động lẫn đồng thời tác động với thành phần vô sinh sinh cảnh + Khác nhau: Các HST tự nhiên có mục đích chủ yếu kéo dài sống cộng đồng sinh vật sống Trái lại HST nơng nghiệp chủ yếu cung cấp cho người sản phẩm trồng vật ni HST tự nhiên chu trình vật chất khép kín; HST nơng nghiệp ngược lại HST tự nhiên hệ sinh thái tự phục hồi có q trình phát triển lịch sử HST nơng nghiệp hST thứ cấp lao động người tạo HST tự nhiên thường phức tạp thành phần lồi HST nơng nghiệp có số lượng trồng vật nuôi đơn giản * HST nông nghiệp HST tự nhiên Nguồn gốc Do người Do tự nhiên Độ đa dạng Thấp Cao Nguồn lượng Thời gian hình thành Chủ yếu người bổ sung Ngắn Do mặt trời cung cấp Dài Chu trình tuần hoàn vật chất Chiếm tỷ lệ Trái Đất Số lượng cá thể loài Số lượng loài quần xã Khả tự điều chỉnh Năng suất Hở (do khai thác) Kín (trừ khai thác) Nhỏ Hầu hết Lớn Nhỏ Ít Nhiều Khơng có chế tự điều chỉnh yếu Thấp Có khả tự điều chỉnh Cao Khả chống Khá chịu Mối quan hệ Mang tính chất tạm thời lồi Thích nghi Phản ứng với thay đổi chậm Mối liên hệ dinh Đơn giản dưỡng Cao Mang tính ổn định, lâu dài Phản ứng với thay đổi nhanh Phức tạp Vấn đề 2: CÁC MỐI QUAN HỆ TRONG QUẦN XÃ NÔNG NGHIỆP (Tr.9) * Các mqh loài QX sử dụng ĐTSH tượng cộng sinh: có lợi, bắt buộc Hỗ trợ (+) Hội sinh: có lợi, ko ảnh hưởng Hợp tác (hợp sinh) có lợi, ko bắt buộc mqh Trung tính Vật ăn thịt – mồi (1) Đối kháng (-) Kí sinh – kí chủ (2) Kháng sinh: lồi tiết chất ảnh hưởng đến loài khác (hãm sinh) (3) Cạnh tranh => (1), (2), (3) mqh sử dụng chủ đạo ĐTSH Hiện tượng ăn thịt: - Khái niệm: tượng loài săn bắt loài khác (con mồi) làm thức ăn thường dẫn đến chết mồi thời gian ngắn - Đặc trưng: Lồi ăn thịt thường có kích thước lớn mồi Lồi ăn thịt chủ động tìm iếm mồi Để hồn thành phát triển cá thể bắt mồi ăn thịt thường phải tiêu diệt nhiều mồi để làm thức ăn ( nguyên tắc tháp dinh dưỡng) + Đây kiểu dinh dưỡng nguyên thủy so với tượng ký sinh + Có kiểu bắt mồi ăn thịt Nhai mồi kiểu miệng nhai (VD: chuồn chuồn, Bọ ngựa…) Bắt mồi theo kiểu tiêu hóa ngồi (VD: nhện,…) + + + Hiện tượng ký sinh - Khái niệm: Quan niệm Doget (1941): gọi loài ký sinh sv sử dụng sv khác làm nguồn thức ăn môi trường sống + Bondareko (1978) định nghĩa: ký sinh loài sinh vật sống nhờ vào loài sinh vật khác thời gian dài, làm vật chủ chết suy nhược + Victorov (1978): tượng ký sinh quan hệ qua lại lợi chiều + - Có loại ký sinh: Ký sinh trong: Là loài ký sinh sống bên thể vật chủ tiết độc tố ảnh hưởng đến sức khỏe vật chủ + Ký sinh ngoài: loài ký sinh sống bên da vật chủ hút dinh dưỡng từ thể vật chủ + Kháng sinh ( quan hệ đối kháng sinh vật) - Khái niệm: loài sv tiết chất hóa học làm kìm hãm, lấn át phát triển loài khác (hãm sinh) - Chất kháng sinh thường vk, xạ khuẩn, nấm thực vật bậc cao tiết Vấn đề 3: TÁC ĐỘNG CỦA YẾU TỐ MÔI TRƯỜNG LÊN QUẦN THỂ, MQH GIỮA CHÚNG (Tr.11) - Trong sinh thái học có quy luật tác động tổng hợp nhân tố sinh thái (nhân tố mt) nhân tố luôn tác động lẫn đồng thời tác động lên thân thể sv Các nhân tố tác động đến quần thể đa dạng phong phú, vì: + + + Tác động lên lứa tuổi khác tác động lên thời gian khác Tác động với cường độ khác - Vì thế, khả phát triển số lượng cá thể qt lồi khơng giống nhau, chí lồi - Tác động lên qt làm biến đổi : + Tỷ lệ sinh sản + + + Tỷ lệ tử vong Sự di cư Sự nhập cư Biến đổi mật độ qt - Các yếu tố mt tác động lên qt ko giống nhau: có yếu tố tác động thuận nghịch, có yếu tố tác động chiều Sơ đồ tác động yếu tố mt lên qt côn trùng; Phạm Văn Lầm (1995) Thức ăn Quan hệ loài - Sức sinh sản Các yếu tố vô sinh - Tỷ lệ tử vong Mật độ QT - Di cư - Nhập cư Thiên địch - Yếu tố vô sinh tác động qt chiều - Yếu tố hữu sinh tác động qt chiều Nhóm yếu tố tác động khơng phụ thuộc mật độ QT (yếu tố gây biến đổi, theo Hoàng Đức Nhuận – lực hình thành) - Các yếu tố vơ sinh ( nhiệt độ, độ ẩm,…) tác động lên quần thể chiều - Phương thức tác động Ngẫu nhiên Gây biến đổi số lượng, chất lượng cá thể qt Trực tiếp Điều hòa nhịp độ, sinh trưởng, phát triển, sinh sản, tỷ lệ tử vong, tuổi thọ cá thể Quy định phạm vi phân bố loài Gián tiếp: Thay đổi trạng thái nguồn thức ăn nơi ở, ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển hiệu hoạt động thiên địch Nhóm yếu tố phụ thuộc mật độ ( Smith 1935) (yếu tố sinh học) - Gồm yếu tố: cạnh tranh, ăn thịt, ký sinh/kí chủ, kháng sinh … - Tồn tác động phụ thuộc vào mật độ quần thể, mật độ cao tác động mạnh - Các yếu tố có tác dụng điều hòa số lượng cá thể quần thể - Các yếu tố có tác động điều hòa số lượng cá thể quần thể.Tác động yếu tố diễn sau: Bất kỳ quần thể động vật hướng tới sinh sản mạnh mẽ để trì tồn lồi Khi gia tăng sinh sản -> mật độ qt tăng -> yếu tố mt tác động phụ thuộc vào mật độ qt tăng =>hệ quả: làm cho mật độ qt giảm ( tranh giành thức ăn, nơi -> đấu tranh sinh tồn) + Khi mật độ qt giảm -> tác động yếu tố mt tác động phụ thuộc vào mật độ qt giảm => cho phép mật độ qt loài gia tăng trở lại + Cứ mật độ qt loài dao động với biên độ đường giới hạn giới Mối quan hệ (2 tháp tam giác ko đỉnh vở) Vấn đề 4: CÂN BẰNG TỰ NHIÊN VÀ ĐIỀU HÒA TỰ NHIÊN (Tr.10) Cân tự nhiên a Khái niệm: trì trạng thái ổn định tất mqh qx CBTN khuynh hướng tự nhiên qt động vẩ, thực vật có số lượng cá thể ko giảm đến mức triệt tiêu không tăng đến mức vô hạn b Cơ chế “Đấu tranh sinh tồn” đấu tranh động vật, thực vật, vi sinh sinh vật với mt Nhờ mà cân tự nhiên đk thiết lập c, Các loại cân thự nhiên: có loại: - Cân quần xã Cân lồi (quần thể) Điều hòa tự nhiên - mqh lồi qx khơng ổn định cách tuyệt đối cân tự nhiên luôn dao động than qt thường xuyên biến đổi biến đổi giới hạn mức độ định gọi điều hòa tự nhiên a Khái niệm - Là trì mật độ trung bình đặc trưng qt phạm vi giới hạn giới hạn thời gian tác động nhân tố vơ sinh hay nhân tố sinh học mt b Các dạng điều hòa tự nhiên - Điều hòa sinh học (thơng qua mqh đối kháng) - Điều hòa yếu tố mt Vấn đề 5: CÁC HƯỚNG SỬ DỤNG TÁC NHÂN SINH HỌC TRONG ĐTSH (Tr.16) Có hướng: Bảo vệ trì phát triển quần thể thiên địch có tự nhiên  Không tiêu diệt quần thể thiên địch tự nhiên mà phải trì phát triển quần thể thiên địch vì: - QT thiên địch tự nhiên lớn so với qt thiên địch nhân tạo - Tôn trọng nguyên lý sinh thái học: bảo vệ mqh qua lại lồi có hại có ích quần xã nơng nghiệp, bảo đảm tính cân điều hòa sinh học tự nhiên - Mục đích làm tăng tỷ lệ chết tự nhiên lồi dịch hại - Rẻ tiền, khơng tốn mặt kinh tế Chỉ cần có hiểu biết hệ sinh thái nông nghiệp  Các biện pháp cần tuân thủ: - Để cho loài dịch hại tồn mật độ thấp chấp nhận + Không tiêu diệt hết mà để lại mức chấp nhận vì: Làm thức ăn cho thiên địch Dịch hại nhiều làm tăng suất chưa đạt ngưỡng dịch hại + - - Từng cá thể dịch hại khơng có gây hại, chúng gây hại đạt ngưỡng định -> ngưỡng gây hại kinh tế Áp dụng hợp lý biện pháp canh tác hợp lý -> Tạo điều kiện thuận lợi cho phát triển thiên địch, tạo nơi thích hợp kích thích chủng hoạt động bắt mồi Đảm bảo tính đa dạng thực vật HST NN Sử dụng thuốc trừ sâu hợp lý Bổ sung thiên địch vào quần xã tròng nơng nghiệp a Cơ sở khoa học - Do thiên địch có phản ứng chậm trễ trước gia tăng loài dịch hại Đối với loài dịch hại nhập nội thiếu hẳn thiên địch VD: thực vật: bèo nhật bản, mai dương,… Động vật: ốc bươu vàng b Phương pháp: nhập nội hóa thiên địch - Phải hóa thiên địch khó tìm tương đồng nơi sống loài nông nghiệp với nơi đến - Điều kiện nhập nội: Trong HST có ổ sinh thái tự (HST chưa bão hòa) Tại ổ sinh thái có lồi thiên địch hoạt động khơng có hiệu - Nhập nội hóa gồm có bước: + Nhập nội lồi thiên địch cần thiết khơng có nơi lồi dịch hại + Nhân đơi để thiên địch thích nghi với hậu nơi + Thả vào tự nhiên để tự nhiên hóa lồi nhập • Di chuyển thiên địch khu phân bố lồi • Nhân thả thiên địch, có cách: Thả định kỳ: để bổ sung thiên địch chết; thường thả vào đầu vụ phát triển dịch hại, thiên địch chưa phát triển Thả ạt: (như phun thuốc trừ sâu) để dập tắt ổ dịch dịch hại có mật độ cao gây hại lớn • Tạo khả miễn dịch trồng VSV gây bệnh - Là hướng sử dụng ĐTSH để phòng chống bệnh hại trồng - Nguyên tắc: tương tự tiêm chủng vắc xin - Hiện tượng Stout phát virut gây bệnh khảm đào Gaau mann phát nhóm virut X khoai tây từ 1950 Sử sụng chất kháng sinh bảo vệ thực vật Là hướng quan trọng ĐTSH để phòng chống bệnh hại trồng  Ưu điểm: - Thường phun với nồng độ thấp - VSV bị phân giải nhanh không gây ô nhiễm mt  Các chất kháng sinh phải đáp ứng yêu cầu: - Dễ dàng xâm nhập vào mô trồng tồn thời gian dài - Khống chế phát triển số VSV gây bệnh mà không gây độc hại cho Vấn đề 6: CÁC NHÓM SINH VẬT GÂY BỆNH Vi khuẩn (Tr.33) 1.1 Các họ vk gây bệnh cho côn trùng chuột Vi khuẩn sử dụng biện pháp sinh học trừ dịch hại thuộc Eubacteriales, đặc biệt thuộc họ Enterobacteriaeae, Microcaceae, Bacillaceae số giống thuộc họ Pseudomonadeceae ( Pseudomanodales) 1.1.1 Họ Enterbacterriaceae ( thuộc Eubacterriales) + Gồm loài vi khuẩn sống ruột trùng + Dạng hình que, gram (-), khơng hình thành bào tử.Phát triển tốt môi trường dinh dưỡng bình thường + Vi khuẩn họ có lồi sống kí sinh bắt buộc,khơng bắt buộc,hoại sinh + Lồi Salmonella enteridis gây bệnh thương hàn cho loài chuột 1.1.2.Họ Bacillaceae + Gồm vi khuẩn hình thành bào tử, gram (+), hình que + Có ý nghĩa ĐTSH loài thuộc giống Bacillus, Clostridium + Đại diện giống Bacillus, Clostridium gây bệnh cho côn trùng 1.1.3.Họ Pseudomonadeceae + Gồm loại vi khuẩn hình que, gram (-),khơng hình thành bào tử + Các Pseudomonadeceae aeruginosa, P.chlororaphis, P.fluorescens vi khuẩn có tiềm gây bệnh cho côn trùng Pseudomonadeceae aeruginosa: Súc vật cảm nhiễm chuột lang, tiêm vào màng bụng 0,1 – 0,5 ml canh khuẩn, khoảng 50% chuột chết sau vài Những chuột sống hình thành ổ mủ 1.2 Một số vi khuẩn nghiên cứu ứng dụng phòng chống trùng chuột 1.2.1 Vi khuẩn Coccobacillus acridiorum - Đây loại vi khuẩn gây bệnh cho côn trùng D’Herelle nghiên cứu mô tả vào năm 1911 Mexico - Vi khuẩn có dạng hình que nhỏ, gram (-) gọi tên ban đầu C.acridiorum gây bệnh nhiễm trùng máu cho châu chấu,có thể phát triển môi trường nhân tạo… 1.2.2 Vi khuẩn gây bệnh cho ấu trùng bọ  Đặc điểm: - Bào tử vi khuẩn xâm nhập qua đường tiêu hóa bọ - Nảy mầm thành thể dinh dưỡng xuyên qua vách ruột xoang thể - Sau xâm nhập vào vật chủ 3- ngày vi khuẩn bắt đầu sinh bào tử,tới ngày thứ 13-16 bào tử vi khuẩn đạt mức tối đa vật chủ chết - Một ấu trùng bọ Nhật Bản tích lũy tới 20 tỷ bào tử 1.2.3 Vi khuẩn Bacillus cereus - Là vi khuẩn phổ biến tự nhiên ,gram (+) ,hình thành bào tử không tạo thành tinh thể độc - Vi khuẩn diệt rệp sáp Quadraspidiotus perniciosus,sâu đục táo Laspeyresia pomonella - Vi khuẩn Bacillus cereus phân bố nhiều tự nhiên, nhiễm vào loại thức ăn qua đêm hay trữ lạnh lâu, thường gây ngộ độc thực phẩm 10 1.2.4 Vi khuẩn Serratia marcescens - Là vi khuẩn hình que, gram âm, khơng hình thành bào tử , ký sinh không bắt buộc côn trùng - Vi khuẩn gây dịch cho bọ Melolontha melolontha, tằm sâu đục thân ngơ - Bên cạnh có tính gây bệnh cao cho châu chấu, số rệp sắp, bọ xít… 1.2.5 Vi khuẩn Salmonella enteridis - Là vi khuẩn kí sinh bắt buộc, gram âm(-), khơng hình thành bào tử - Vi khuẩn Salmonella enteridis phân lập từ xác chết chuột trận dịch năm 1893 đến 1897 Nga năm 1893 Pháp Năm 1950, Prokhorov phân lập chủng gây bệnh cho chuột ký hiệu N - Vi khuẩn gây bệnh thương hàn cho chuột loài gặm nhấm khác 1.2.6 Vi khuẩn Bacillus Thuringiensis (vk BT) (Tr.34) (chú ý câu riêng thầy) - Là vi khuẩn Gram dương loài vi khuẩn đất điển hình phân lập vùng Thuringia, Đức Có khả tổng hợp protein gây tệ liệt ấu trùng số lồi trùng gây hại, có sâu đục bơng, lồi sâu đục thân ngô châu Á châu Âu Chúng sâu hại thực vật phổ biến, có khả gây tàn phá nghiêm trọng - Bacillus thuringiensis có độc tính thuộc nhóm III, LD50 đường uống >8.000 mg/kg Thuốc độc mơi trường ký sinh có ích, khơng độc cá ong mật  Các loại độc tố (có loại độc tố nghiên cứu loại độc tố sau)  Ngoại độc tố alpha: - Là men vi khuẩn dùng để tiếp nhận chất dinh dưỡng: men Lexitinaza C (Phospholipaza c), (Copplet al, 1977; Sundara Babu, 1985; Weiser, 1972) - Tính chất: Hồ tan nước, khơng bền vững nhiệt độ cao (không chịu nhiệt) - Tác dụng: Tạo điều kiện cho vi khuẩn xâm nhập thể côn trùng  Ngoại độc tố beta: - Thành phần: gồm adenin, riboza photpho tỉ lệ 1:1:1 - Tính chất: Hoà tan nước, chịu nhiệt ( 120-121oC 10 -15 phút)  Ngoại độc tố gama: 11 Thành phần: chưa xác định nhóm chất Tính chất: Có thể men khơng độc tố, Có thể thuộc nhóm phospholipaza, tác động lên phospholipit thành tế bào, giải phóng axit béo (Coppelet al, 1977; Bondarenko, 1978; Chen, 1994)  Nội độc tố delta: - Thành phần : Gồm 100 axit amin asparagic glutamic axit (Kandybin, 1994) - Khơng gây độc chưa hoà tan ( Coppelet al, 1977; Kandybin, 1987; Sundara Babu, 1985) - Cấu tạo tinh thể nội độc tố có dạng mặt gồm nhiều lớp chuỗi phân tử hình trụ (Vankova, 1962) - Theo phân tử lượng tinh thể nội độc tố chia làm nhóm: 140.000160.000; 60 – 130.000; 40.000- 50.000 (Kandybin, 1989)  Cơ chế tác động - Đường nhiễm trùng: quan tiêu hóa - Chỗ bị phá hủy: Ruột côn trùng - Yếu tố gây chết côn trùng: tinh thể nội độc tố delta - - Cơ chế tác động: (sơ đồ vở) Khi ăn phải thức ăn có B Thuringiensis -> Độc tố tác động lên màng bao chất dinh dưỡng biểu mô ruột -> Các tế bào biểu mô trương lên nở mủn -> sau 2-3 tế bào hình trụ, hình chén biểu mơ ruột tạo thành vết nứt, tế bào bị nhăn nheo nở ra, phá vỡ trao đổi chất tế bào biểu mô ruột -> bào tử vi khuẩn từ ruột xâm nhập vào dịnh máu, sinh sản nhanh gây nhiễm trùng máu -> nội độc tố phá huỷ thành ruột -> ngoại độc tố xâm nhập vào máu, lan tới nội quan, gây rối loại sinh lý -> côn trùng chết  Chế phẩm B Thuringiensis có tác động: - Gây ngán trùng - Ví dụ: chế phẩm BTB-202 dendrabacillin gây ngán cao Gây dị hình hệ sau Với liều lượng thấp liều lượng gây chết Ví dụ: Chế phẩm BTB-202 có tác động gây dị hình mạnh Nấm gây bệnh cho côn trùng (Tr.39) 2.1 Phương thức xâm nhập nấm vào thể côn trùng - Xâm nhập qua đường tiếp xúc; bào tử nấm bám vào bề mặt thể côn trùng gặp độ ẩm thích hợp nẩy mầm Các sợi nấm xâm nhập vào thể côn trùng qua vỏ kitin, nấm tiết men làm mềm lớp vỏ kitin tạo thành lỗ thủng nơi bào tử nẩy mần 12 Qua nấm xâm nhập vào bên thể trùng Chính nấm ký sinh tất pha phát triển trùng trứng, nhộng - Xâm nhập thể côn trùng qua đường miệng (thường nấm nước) Từ miệng bào tử vào ruột qua thành ruột để đến tế bào nội quan - Xâm nhập qua lỗ thở quan sinh dục vào thể côn trùng  Sự phát triển nấm thể trùng, gồm giai đoạn: • Xâm nhập: Bào tử nảy mầm xâm nhập vào thể • Sinh trưởng: sợi nấm hình thành xâm nhập chốn tồn khoang thể làm vật chủ chết Ở giai đoạn nấm thường tạo sợi ngắn theo dịch máu phân tán khắp thể trùng Phía vật chủ có phản ứng tự vệ, kìm hãm phát triển nấm thời gian ngắn Đây giai đoạn ký sinh nấm • Sự phát triển sau vật chủ chết: nấm hình thành bào tử dính bào tử lớp sợi nấm phát triển bao bọc bên ngồi thể trùng Đây giai đoạn hoại sinh nấm - Nấm trùng có tính chun hóa hẹp, chí phát triển quan giai đoạn vòng đời trùng Song có lồi phổ ký sinh rộng, chí họ, khác 2.2 Các loại nấm sử dụng ĐTSH Mục 2,3 (Tr 40,41) Vi rút (trang 36) a Tại virus nhóm có ý nghĩa đấu tranh sinh học Vì: - Có tính chun hóa hẹp gây bệnh cho trùng, gây bệnh số vùng tồn thể côn trùng nên khả tiêu diệt dịch hại cao đó, có nhiều triển vọng việc hạn chế côn trùng hại trồng b Hình thái, cấu tạo virus - có kích thước siêu hiển vi, có khả sống, tồn thể sống, sinh sản mô, tế bào sống, không nuôi cấy môi trường nhân tạo 13 - Cấu tạo: vỏ protein bao bọc hạt virus tạo thể vùi đa diện hay dạng hạt, có lồi khơng tạo nên thể vùi c Thể vùi, virion - Thể vùi: trạng thái tồn bên tự nhiên virus (tồn tế bào) Được cấu trúc bởi: vỏ protein phía ngồi hạt virion 3.1 Những nhóm virut gây bệnh cho trùng Hiện nay, virut gây bệnh cho trùng xếp thành họ: Baculoviritdae, Reoviridae, Iridoviridae; Parvoviridae, Picaviridae, Poxviridae Rhabdoviridae Hai họ Baculoviritdae Reoviridae có nhiều loài tác nhân quan trọng việc phát triển đấu tranh sinh học phòng trừ sâu hại Sau nhóm chính: a Nhóm virut đa diện nhân (NPV): thuộc họ Baculoviritdae - Đặc điểm: Chúng vùi hình khối đa diện Thể vùi thể protein ben chứa virut (Bolle, 1907) Theo Bergold (1947), thể vùi chứa nhiều virion hình que - NPV: có tính chuyển hóa cao, virut lồi gây bệnh cho lồi đó, có virut gây bệnh cho vài lồi trùng (VD: NPV sâu xanh Baculovirus heliothis gây bệnh cho lồi sâu xanh Heliothis khác) - NPV: Thường kí sinh hạ bì, thể mỡ, khí quản, dịch huyết biểu mô ruột - Đến phát NPV gây bệnh cho côn trùng thuộc họ cánh cứng, hai cánh, cánh màng, cánh mạch, cánh thắng cánh nửa - Sâu bị bệnh NPV trở nên hoạt động, ngừng ăn, thể trở nên sáng màu hơn, căng phồng, trương phù chứa toàn nước, dễ dàng vỡ có tác động học Sâu chết thường bị treo ngược Nếu NPV kí sinh tế bào thành ruột sâu chết có phần đầu bám chặt vào b Nhóm virut hạt (GV): thuộc họ Baculoviritdae - Đặc điểm: + Thể vùi dạng hạt, thể vùi chứa virion (ít 2), virion virut hạt có dạng que + Virut hạt có tính chun hóa cao virut gây bệnh cho côn trùng Chúng thường gây bệnh cho loài định Đến phát virut gây bệnh cho côn trùng cánh vẩy Virut gây bệnh cho sâu xám mùa đông Agrotis segetum không gây bệnh cho sâu xám khác + Chúng thường xâm nhiễm mơ mỡ, lớp hạ bì huyết tương - Sâu bị virut hạt thường bị còi, chậm lớn, thể phân đốt rõ ràng, tầng biểu bì trở nên sáng màu, đơi phớt hồng, huyết tương có màu trắng sữa c Nhóm virut đa diện dịch tế bào (CPV): thuộc họ Reoviridae - Đặc điểm: + Tạo thành thể vùi, thể vùi chứa virion hình cầu (Bergold, 1947) gồm sợi ARN (Chuhrij, 1988) 14 + CPV ký sinh chất dịch tế bào biểu mô ruột côn trùng + Có phổ ký chủ rộng, lây truyền bệnh nhanh - CPV gây bệnh cho côn trùng thuộc bộ: cánh cứng, hai cánh, cánh màng, cánh vẩy, cánh mạch Trong 200 lồi trùng bj bệnh CPV có 85% thuộc cánh vẩy - Sâu bị bệnh CPV chậm lớn, đơi đầu phình to so với thể Cơ thể trở nên trắng phấn, đặc biệt bụng Côn trùng bị bệnh thường tạo thành khối u chết pha trưởng thành, tỷ lệ chết cao Nhóm CPV sử dụng đấu tranh sinh học hiệu cao 3.2 Phương thức lây nhiễm khả tồn tự nhiên virut côn trùng a Phương thức xâm nhập thể côn trùng virut gây bệnh - Nguồn virut lan truyền bệnh thể vùi ( virut NPV, GV, CPV) giải phóng từ thể sâu bị bệnh rơi xuống đất Các thể vùi virut thức ăn xâm nhập vào ruột côn trùng - Dịch tiêu hóa hòa tan vỏ protein giải phóng virion - Các virion xâm nhập vào máu qua biểu mô ruột đến xâm nhập vào bên tế bào Ở chúng sinh sản gây bệnh cho vật chủ - Virut hoàn thành phát triển thông qua giai đoạn: + Tiềm ẩn ( khoảng 17h): virut xâm nhập vào bên tế bào virion đính vào vị trí thích hợp màng nhân tế bào + Tăng trưởng (16-48h): virut sinh sản nhanh, sau 32h nhân tế bào thể vật chủ chứa đầy virion trần + Giai đoạn cuối: tạo thành thể vùi( virion bao bọc vỏ protein) b Các đường lây nhiễm nguồn bệnh virut : - Lây truyền ngang: lây lan cá thể hệ ( bệnh phát thành dịch) Virut bám bên ngồi vỏ trứng, nở ấu trùng bị nhiễm bệnh - Lây truyền dọc: lây từ hện qua hệ khác qua sinh sản (từ trứng qua phôi) - Xâm nhập trực tiếp vào dịch máu qua vết thương thể, qua vết chích đẻ ong kí sinh, lỗ xâm nhiễm ấu trùng kí sinh vào bên vật chủ *Trong tự nhiên thường thấy côn trùng bị nhiễm hỗn hợp từ virut trở lên Đã ghi nhận nhiễm virut hỗn hợp 198 lồi trùng, nhiễm lồi virut có 117 trường hợp nhiêm loai có trường hợp Khi đó, tác động virut xảy trường hợp: + Đồng tác động: tăng tỉ lệ chết, rút ngắn thời gian gây chết 50% số lượng cá thể vật chủ + Tác động không phụ thuộc vào + Tác động nhiễu (hạn chế nhau) làm giảm hiệu lực gây bệnh, hiệu sử dụng thấp Ví dụ: Chế phẩm virut CPV khơng dùng tự nhiên có virut CPV gây bệnh, chúng có tác động nhiễu c Sự tồn virut tự nhiên Virut tồn nhiều năm điều kiện tự nhiên vùi bảo vệ virion chống lại tác động bất lợi điều kiện môi trường 15 Vi dụ: thể vùi NPV gây bệnh tằm nghệ khơng hòa tan cồn, aceton dung môi hữu khác; không thối thời gian bảo quản dài Nhiều loaiij thể vùi tơn tự nhiên năm, 10 năm hoaejc 25 năm ( Bondarenko, 1978; Steinhaus, 1964) Vấn đề 7: TẠI SAO PHÒNG TRỪ TỔNG HỢP (IPM) LẠI CẦN THIẾT?  Khái Niệm: IPM (phòng trừ tổng hợp) Là phối hợp biện pháp phòng trừ dịch hại cách tốt  Những đặc trưng sx nông nghiệp: - Sx NN có sẵn yếu tố bấp bênh, nhạy cảm với tác động môi trường, kinh tế, xã hội - Đối tượng sxnn sinh vật hoạt động tự nhiên chịu tác động thiên nhiên - Ảnh hưởng yếu tố tự nhiên đến sx nn khơng kiểm sốt nổi, điều chỉnh phương tiện kỹ thuật  Những rủi ro thường gặp ( làm sau)  Những hạn chế việc sử dụng riêng rẽ biện pháp phòng trừ dịch hại • Sử dụng biện pháp học - Ưu điểm: - Nhược điểm • Sử dụng biện pháp hóa học - Ưu điểm: Tiêu diệt sâu hại nhanh, hiệu cao mà ko tốn nhiều cơng sức; phổ biến, • - chi phí khơng cao Nhược điểm: tiêu diệt sinh vật không mong muốn, để lại dư lượng kháng sinh mt => ảnh hưởng đến mt sống, đến sức khỏe người Sử dụng biện pháp sinh học Ưu điểm: an toàn bảo vệ sức khỏe Nhược điểm: tác động chậm, giá thành cao => việc sử dụng riêng rẽ biện pháp phòng trừ dịch hại bên cạnh ưu điểm bộc lộ nhược điểm => áp dụng biện pháp riêng rẽ gặp nhiều khó khăn -> để khắc phục khó khăn phải sử dụng phối hợp cách tốt biện pháp  Sự phát sinh diễn biến dịch hại phức tạp - Trên loài trồng ko nhiễm loài dịch hại mà khơng phải có cá thể lồi dịch hại 16 - Cây trồng thường bị phức hợp dịch hại công mà lồi dịch hại chịu tác động loại thuốc - Dịch hại không phân bố không gian thời gian => để khắc phục cần sử dụng biện pháp IPM Là phối hợp biện pháp phòng trừ dịch hại cách tốt Vấn đề 8: NHỮNG HIỂU BIẾT VỀ THÀNH TỰU CỦA ĐTSH ỨNG DỤNG (Tr.47) Thành tựu biện pháp sinh học trừ sâu hại 1.1 Nhập nội thiên địch để trừ sâu hại: - Nhập nội bọ rùa châu Úc R cardinalis vào California để trừ rệp sáp thành công thành tựu rực rỡ khẳng định giá trị to lớn BPSH phòng chống sâu hại theo hướng nhập nội thiên địch - Loài ong ký sinh Prospaltella berlesei rệp sáp dâu Pseudaulacaspis pentagona nhiều nước giới nhập nội để trừ rệp sáp dâu - Các loại thiên địch nhập nội để trừ sâu hại chủ yếu thuộc côn trùng cánh màng, cánh cứng, hai cánh 1.2 Nuôi thả thiên địch xứ để trừ sâu hại: nước giới tiến hành nhân ni lượng lớn nhiều lồi thiên địch sử dụng diệt trừ sâu hại  Sử dụng ong mắt đỏ trừ sâu hại: - Các loài ong mắt đỏ thuộc giống Trichogramma họ Tricogrammatidea nhóm ký sinh trứng hại nghiên cứu sử dụng rộng rãi giới Hiện giới biết 100 loài ong mắt đỏ thuộc giống Tricogramma loài sử dụng nhiều nhân thả để trừ sâu hại là: T evanescens, T.euproctidis, T cacoeciae, T semblidis, T.embriophagum, T.đẻnolimi, T.confusum,… - Ong mắt đỏ nhân thả để trừ loại sâu hại nông nghiệp thuộc cánh vảy như: sâu đục thân ngơ Ostrinia furnacalis, Sâu đục thân mía Proceas venotatus, Sâu xám bắp cải Mamestra brassicae, Sâu róm thơng Dendrolimus Ngồi ra, diệt trừ được: sâu đục thân táo Laspeyresia pomonella, sâu xanh bướm trắng Pieris brassicae, P.rapae, sâu lúa nhỏ Cnaphalocrocis,… 17  Sử dụng ong ký sinh Encarsia Formosa trừ bọ phấn + Ong Encarsia Formosa thuộc họ Aphenilidae Có nhiều triển vọng để trừ bọ phấn hại cà chua nhà kính Nhiều nước sử dụng ong ký sinh Canada, Hoa Kỳ, Australia, Liên Xô,…  Nhân thả bọ mắt vàng: + Bọ mắt vàng thuộc giống Chrysopa họ Chrysopidae Trong lồi phổ biến sử dụng để nhân thả trừ sâu hại Chrysopa carnea + Bọ mắt vàng sử dụng trừ sâu hại nhà kính nhưu đồng cho hiệu cao  Nhân thả nhện nhỏ ăn thịt: + Nhện nhỏ thuộc họ Phytoseiidae + Phitoseiulus persimilis loài sử dụng rộng rãi nhân thả để trừ nhện đỏ Tetranychus urticae nhà kính Anh, Hà Lan, Liên xơ cũ 1.3 Một số chế phẩm sinh học lồi ký sinh BMAT thương mại hóa sử dụng rộng rãi số nước:  Sử dụng Bacillus thuringiensis trừ sâu hại Trong sinh vật gây bệnh cho trùng vi khuẩn Bacillus thuringiensis nghiên cứu sử dụng cách rộng rãi + Chế phẩm thương mại Bacillus thuringiensis Sporeine sản xuất Pháp trước năm 1938 Đến giới có vài chục loại chế phẩm sản xuất từ Bacillus thuringiensis + Các chế phẩm từ Bacillus thuringiensis mặt hàng thị trường chế phẩm sinh học trừ sâu Chế phẩm từ Bacillus thuringiensis sử dụng nhiều loài trồng để trừ nhiều loại sâu hại khác sâu tơ, sâu xanh Heliothis spp., sâu bướm trắng Pieris spp., sâu đo giả Trichoplusiani, sâu róm Lymantria dispar, nhiều loài thuộc họ Oertricidae, Noctuidae, Geometridoe,…một số chế phẩm chuyên dùng trừ muỗi,…Đa số dùng rau rừng + Nhiều nước giới sử dụng chế phẩm Bacillus thuringiensis với nhu cầu lớn như: Hoa Kỳ, Canada, Nhật Bản, Trung Quốc… 18 Thành tựu biện pháp sinh học trừ bệnh hại  Sử dụng vi sinh vật đối kháng để trừ bệnh hại cây: + Một vi sinh vật đối kháng nghiên cứu nhiều để trừ bệnh hại nấm đối kháng Trichoderma + Các loài nấm thuộc giống Trichoderma có tính đối kháng với nhiều lồi nấm gây bệnh cho có đất Alternaria, Botrytis, Fusarium, Pythyum, Rhyzoctonia, Sclerotinia,… + Theo Dunin (1979), việc sử dụng chế phẩm Trichodermin (từ nấm Trichoderma lignorum) làm giảm 15- 20% bệnh héo nấm Verticillium Sử dụng chế phẩm Trichodermin làm giảm 2,5- lần bệnh thối rễ thuốc rau màu • Vi khuẩn Agrobacterium radiobacter dòng K84 khơng gây bệnh, tạo thành chất kháng sinh Bacteriocin (còn gọi Agrocin 84): + Chất kháng sinh độc tất chủng vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens - phân bố rộng rãi giới, gây bệnh cho 140 lồi thực vật + Dùng dung dịch dòng K84 xử lí hạt, rễ trước gieo trồng làm giảm đáng kể tỉ lệ bệnh A.tumefaciens gây  Sử dụng chất kháng sinh trừ bệnh cây: + Đây lĩnh vực thành công BPSH trừ bệnh hại + Nhiều chất kháng sinh nghiên cứu để trừ bệnh hại Từ năm 1974 Nhật Bản sử dụng 349 thuốc Straptomycin để chống bệnh cho ăn rau Thành tựu biện pháp sinh học trừ cỏ dại BPSH trừ cỏ dại bắt đầu nghiên cứu từ kỷ XX BPSH trừ cỏ dại tập trung theo hướng Nhập nội loại thức ăn thực vật chuyên (cỏ dại) để trừ cỏ dại nhập nội Sử dụng loại nấm ký sinh chuyên tính cao để trừ cỏ dại  Sử dụng nấm chuyên tính diệt trừ cỏ dại 19 - Nấm trừ dại thành công nấm héo cậy Acremonium diospiri Từ năm 1960, để trừ cậy vùng Oklahoma dùng nấm A.diospyri - Năm 1963, Trung Quốc tạo chế phẩm Lu-bao No1 Lu-bao No2, tìm từ dòng nấm chun tính Colletotrichum gloeosporioides - Mỹ nghiên cứu chế phẩm: Devin Collego  Khó khăn: thuốc diệt cỏ nấm chun tính, phổ tác dụng loài cỏ dại mà trồng nơng nghiệp bị nhiễm nhiều lồi cỏ dại - Nấm Alternaria sp coi có triển vọng để trừ cỏ ớt Monochoria invisa  Người ta phân lập nhiều loại nấm ký sinh cỏ + Cây keo dậu bị tiêu diệt chích dung dịch bào tử nấm Cephalosporious sp + Nấm Rhizoctonia sp gây cháy lục bình nghiên cứu để kiểm sốt lồi cỏ dại Những thành tựu ĐTSH Việt Nam a Nhân thả ong mắt đỏ b Nghiên cứu sản xuất chế phẩm virus trừ sâu - Tìm mơi trường thức ăn nhân tạo bán tổng hợp để nuôi sâu cắn gié Leucania separata , sâu khoang Spodoptera litura, sau xanh Heliothis armigara ( Nguyễn Văn Cảm, 1990,1991) Những loại sâu dùng làm vật chủ để nhân nuôi virus sản xuất chế phẩm thuốc trừ sâu: + Chế phẩm virus NPV sâu xanh + Chế phẩm virus NPV sâu đo xanh đay + Chế phẩm virus NPV sâu róm thơng c Nghiên cứu sử dụng nấm trừ sâu hại Đang thử nghiệm phòng thí nghiệm đồng ruộng với diện tích nhỏ Trong phòng thí nghiệm xử lí chế phẩm nấm Metafhizium anisopliae với châu chấu Nomadacris succincta sau 10 ngày chết 84,6 % chế phẩm nấm M.flavovirida sau ngày chết 20 100% Chế phẩm nấm Metarhizium bà Beuveria xử lí ngồi đồng rầy nâu giảm 55,2%58,8%, sâu đo xanh hại đay giảm 43,9%- 64,2% d Sử dụng vi khuẩn BT trừ sâu Từ 1970 Việt Nam nghiên cứu sản xuất BT Hiện sản xuất tren qui mô công nghiệp với chủng B.thuringiensis var kurstaki trừ sâu tơ, sâu xanh, bướm trắng e Thuốc vi khuẩn trừ chuột Từ 1994 Vieenh bảo vệ thực vật nghiên cứu sản xuất chế phẩm sinh học diệt chuột từ vi khuẩn Salmonella enterridis chủng Isachenko Hiệu trừ chuột 80-100% ( Lê Văn Thuyết CTV,1994) g Nghiên cứu nấm đôi kháng trừ bệnh sâu hại Sưu tầm chủng nấm Trichoderma thử nghiệm cho thấy nấm có hiệu lực ức chế cao(67,5-85,5%)đối với nấm gây bệnh Rhizoctonia solani, Sclerotium rolfsii, Fusarium sp, Asperillus(Lê Minh Thi CTV, 1989,1992) VD: Vi-ĐK chế phẩm sinh học có tác dụng đối kháng với nấm gây bệnh cho trồng h Nghiên cứu đấu tranh sinh học trừ cỏ dại Từ năm 1992 trung tâm đấu tranh sinh học phối hợp phòng trùng CSIRO (Úc) để nghiên cứu biện pháp trừ loài cỏ dại Hiện loài cỏ dại nghiên cứu diệt trừ mò hoa trắng Clerodendron chiense, trinh nữ thân gỗ Mimosa pigra, bèo tây Eichhornia crassipes Tuy nhiên kết chưa nhiều, cần tiếp tục nghiên cứu thêm Ý NGHĨA CỦA VIỆC SỬ DỤNG THIÊN ĐỊCH TRONG ĐẤU TRANH SINH HỌC (TRANG 13) 21 ... 1989,1992) VD: Vi-ĐK chế phẩm sinh học có tác dụng đối kháng với nấm gây bệnh cho trồng h Nghiên cứu đấu tranh sinh học trừ cỏ dại Từ năm 1992 trung tâm đấu tranh sinh học phối hợp phòng trùng CSIRO... động nhân tố vô sinh hay nhân tố sinh học mt b Các dạng điều hòa tự nhiên - Điều hòa sinh học (thơng qua mqh đối kháng) - Điều hòa yếu tố mt Vấn đề 5: CÁC HƯỚNG SỬ DỤNG TÁC NHÂN SINH HỌC TRONG ĐTSH... thể ko giảm đến mức triệt tiêu không tăng đến mức vô hạn b Cơ chế Đấu tranh sinh tồn” đấu tranh động vật, thực vật, vi sinh sinh vật với mt Nhờ mà cân tự nhiên đk thiết lập c, Các loại cân thự