Đang tải... (xem toàn văn)
Mục đích nghiên cứu của đề tài là thu thập, phân lập và tuyển chọn được chủng virus NPV cho hiệu quả cao đối với sâu ăn tạp và sâu xanh da láng tại ĐBSCL. Xây dựng được quy trình sản xuất chế phẩm sinh học NPV dạng lỏng và dạng khô trong điều kiện phòng thí nghiệm. Ứng dụng được chế phẩm sinh học NPV trong quản lý sâu ăn tạp (SAT) và sâu xanh da láng (SXDL) trên đồng ruộng.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ TRỊNH THỊ XUÂN NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH VÀ HIỆU QUẢ PHÒNG TRỪ CỦA Nucleopolyhedrosis virus (NPV) TRÊN SÂU ĂN TẠP (Spodoptera litura Fabr.) VÀ SÂU XANH DA LÁNG (Spodoptera exigua Hubn.) TẠI ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG LUẬN ÁN TIẾN SĨ Chuyên ngành: BẢO VỆ THỰC VẬT 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ TRỊNH THỊ XUÂN NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH VÀ HIỆU QUẢ PHÒNG TRỪ CỦA Nucleopolyhedrosis virus (NPV) TRÊN SÂU ĂN TẠP (Spodoptera litura Fabr.) VÀ SÂU XANH DA LÁNG (Spodoptera exigua Hubn.) TẠI ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG LUẬN ÁN TIẾN SĨ Chuyên ngành: BẢO VỆ THỰC VẬT Mã số ngành: 62 01 12 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS TRẦN VĂN HAI 2018 i LỜI CẢM ƠN Để hồn thành luận án, trước hết cho phép tơi bày tỏ lòng kính trọng biết ơn sâu sắc tới: PGS TS Trần Văn Hai tận tình hướng dẫn, động viên lúc gặp khó khăn tạo điều kiện tốt cho tơi suốt q trình thực cơng trình nghiên cứu PGS TS Lê Văn Vàng TS Ngô Lực Cường hướng dẫn thực chuyên đề luận án Xin gửi lời đặc biệt cám ơn quý Thầy, Cô anh chị Bộ môn Bảo vệ Thực vật, người giảng dạy, chia sẻ kinh nghiệm giúp đỡ cho tơi suốt q trình học tập thực luận án Tôi xin chân thành cảm ơn tới Ban Giám Hiệu, Ban chủ nhiệm Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng, trường Đại học Cần Thơ, Sở khoa học công nghệ tỉnh Hậu Giang tạo điều kiện thuận lợi cung cấp phần nguồn kinh phí q trình thực luận án Phòng thí nghiệm phòng trừ sinh học mơn Bảo vệ thực vật - Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng, phòng thí nghiệm Sinh học Phân tử - viện Công nghệ Sinh học, trường Đại học Cần Thơ tạo điều kiện giúp đỡ thực thí nghiệm có liên quan đến luận án Các anh chị em: Lê Thị Ngọc Xuân, Châu Nguyễn Quốc Khánh, Dương Thu Nhi, Trương Thanh Xuân Liên, Trần Thanh Văn, Nguyễn Huỳnh Hoa Lý, Trương Thành Quân, Nguyễn Thế Ngoan Vinh, Trương Thành Nhân, Từ Ngọc Thiện, Nguyễn Thị Cẩm Tú khóa Cao học Đại học chuyên ngành Bảo vệ Thực vật, Trường Đại học Cần Thơ nhiệt tình giúp đỡ hỗ trợ thực số nội dung nghiên cứu có liên quan đến luận án Cuối cùng, tơi vơ biết ơn gia đình bạn bè đồng nghiệp gần xa động viên khuyến khích, giúp đỡ cho tơi suốt thời gian thực luận án Trịnh Thị Xuân ii TÓM TẮT Nghiên cứu đặc tính hiệu phòng trừ Nucleopolyhedrosis virus (NPV) sâu ăn tạp (Spodoptera litura Fabr.) sâu xanh da láng (Spodoptera exigua Hubn.) Đồng Sông Cửu Long thực từ năm 2013 đến 2017 Mục tiêu luận án thu thập, phân lập tuyển chọn chủng virus NPV cho hiệu cao sâu ăn tạp sâu xanh da láng ĐBSCL, đồng thời xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm sinh học NPV (dạng khô lỏng) để ứng dụng quản lý sâu ăn tạp sâu xanh da láng đồng ruộng Kết nhằm thiết lập sở liệu cho chủng virus địa, cung cấp thông tin cần thiết để chọn lựa chủng virus có độc tính cao sử dụng phòng trừ dịch hại trồng Bằng phương pháp quan sát triệu chứng gây bệnh, hình thái thể vùi sinh học phân tử (giải trình tự gen), đề tài thu thập, định danh 43 chủng SpltNPV (Spodoptera litura nucleopolyhedrovirus) sâu ăn tạp (Spodoptera litura) 20 chủng virus SeNPV (Spodoptera exigua nucleopolyhedrovirus) gây bệnh sâu xanh da láng (Spodoptera exigua) Quan sát triê ̣u chứng cho thấ y sâu nhiễm bệnh sẽ di chuyể n châ ̣m cha ̣p cho tới bấ t đô ̣ng, ngừng ăn, thể đổ i màu (trắng, đen nâu), da mềm rấ t dễ vỡ Dưới kính hiển vi huỳnh quang kính hiển vi điện tử quan sát thể vùi có dạng góc cạnh, hình đa giác, kích thước trung bình 1,459 ± 0,26 μm (SpltNPV) 1,245 ± 0,17 μm (SeNPV) Kết thực PCR với cặp mồi PSF002 PER001 để dò tìm gene polh giải trình tự cho thấy chủng virus SpltNPV SeNPV thu thập có tỷ lệ tương đồng với virus SpltNPV SeNPV ngân hàng GenBank dao động từ 95-97% Kết thí nghiệm xác định độc lực chủng virus SpltNPV SeNPV cho thấy tuyển chọn virus SpltNPV hiệu cao chín tỉnh ĐBSCL SpltNPV-VL2, SpltNPV-TG1, SpltNPV-TV1, SpltNPV-AG1, SpltNPV-CT4, SpltNPV-ĐT8, SpltNPV-HG7, SpltNPV-LA2 SpltNPV-ST1 chủng SeNPV SeNPV-VL5, SeNPV-CT3, SeNPV-ĐT2 SeNPV-AG1 có hiệu lực gây chết sâu cao đạt 82-100% sau ngày xử lý Bên cạnh đó, virus SpltNPV khơng có khả lây nhiễm chéo cho sâu xanh da láng ngược lại Kết xác định chất phụ gia quy trình sản xuất chế phẩm virus NPV cho thấy acid boric nồng độ 1% phối trộn với virus NPV (bao gồm SpltNPV SeNPV) mang lại hiệu đạt 92,3 – 100% sau ngày lây nhiễm Thời gian bảo quản chế phẩm virus SpltNPV SeNPV dạng khô điều kiện 40C sau tháng cho hiệu phòng trừ sâu 56% iii Kết thí nghiệm ngồi đồng huyện Châu Thành Phụng Hiệp (Hậu Giang) cho thấy sử dụng chế phẩm SpltNPV dạng lỏng khơ với 2-3 lần phun để phòng trị sâu ăn tạp gây hại làm dưa cải bắp mang lại hiệu phòng trị từ 70,9 đến 94,7% Đối với chế phẩm SeNPV ứng dụng thị xã Vĩnh Châu (Tỉnh Sóc Trăng) huyện Bình Tân (tỉnh Vĩnh Long) từ 3-5 lần làm giảm tỷ lệ thiệt hại so với nghiệm thức đối chứng Từ khóa: Chế phẩm sinh học, Nucleopolyhedrosis virus, sâu ăn tạp, sâu xanh da láng, Spodoptera exigua, Spodoptera litura, virus ký sinh côn trùng iv SUMMARY The study on characterization and effectiveness of Nucleopolyhedrosis virus (NPV) on armyworm (Spodoptera litura Fabr.) and beet armyworm (Spodoptera exigua Hubn.) in the Mekong Delta have been done from 2013 to 2017 The objectives of the thesis is to collect, isolate and select the highly effective NPV strains for controlling of armyworm and beet armyworm in the Mekong Delta and developing the production process of NPV bio-pesticides (dry, liquid) in order to apply in management armyworm and beet armyworm in the field The results also aim to establish a database and provide basic information of native viral strains it’s necessary to select high virulent viral strains for controlling the insect pests By the observation method of causative symptoms, the shape of occlusion body and molecular biology (gene sequencing), the thesis has collected, identified 43 strains of SpltNPV (Spodoptera litura nucleopolyhedrovirus) on armyworm (Spodoptera litura) and 20 strains of SeNPV (Spodoptera exigua nucleopolyhedrovirus) on beet armyworm (Spodoptera exigua) The observation of symptoms displayed that infected larvae were slow-moving to no movement at all, refusal to eat, discoloration of body color (white, black or brown) and the decomposition of the cuticle Under fluorescence and electronic microscope, it can be seen that the polyhedral occlusion bodies has sharp and polygonal shape with average size of 1.459 ± 0.26 μm (SpltNPV) and 1.245 ± 0.17 μm (SeNPV) The PCR results with PSF002 and PER001 primers for polh gene detection and sequencing show that the rate of collected SpltNPV and SeNPV is similar to that of SpltNPV and SeNPV at GenBank, ranging from 95 to 97% Results of experiments for determination of the virulence of the SpltNPV and SeNPV strains show that nine high-efficiency SpltNPV strains have been selected in nine provinces of the Mekong Delta, including: SpltNPV-VL2, SpltNPV-TG1, SpltNPV-TV1, SpltNPV-AG1, SpltNPV-CT4, SpltNPV-ĐT8, SpltNPV-HG7, SpltNPV-LA2 and SpltNPV-ST1 and four SeNPV strains, including: SeNPV-VL5, SeNPV-CT3, SeNPV-ĐT2 and SeNPV-AG1, which have high efficiency of 82-100% at DAI In addition, the SpltNPV virus has no cross-infection for beet armyworm and vice versa The result of determination of additives in the production of the NPV bio-pesticides shows that boric acid at concentration 1% when being mixed with NPV (including SpltNPV and SeNPV) brought high effective of 92.3 100% at DAI Storage time of SpltNPV and SeNPV bio-pesticides dry from at cold condition (40C) after months had the effective of controlling the pests v over 56% The results of the experiments in the field at Chau Thanh and Phung Hiep districts (Hau Giang province) showed when spray SpltNPV biopesticides (dry or liquid form) from to times in order to control the armyworm on mustard greens, cabbage brought controlling effective from 70.9 to 94.7% With SeNPV bio-pesticides apply at Vinh Chau town (Soc Trang province) and Binh Tan (Vinh Long province) sprayed from to times would decrease the proportion of damage leaf compared to control treatment Keywords: Bio-pesticides, Nucleopolyhedrosis virus, armyworm, beet armyworm, Spodoptera exigua, Spodoptera litura, entomopathogenic virus vi MỤC LỤC Nội dung Tóm tắt Summary Mục lục Danh sách bảng Danh sách hình Danh mục từ viết tắt CHƯƠNG Giới thiệu 1.1 Tính cấp thiết luận án 1.2 Mục tiêu luận án 1.3 Nội dung nghiên cứu 1.4 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.4.1 Đối tượng nghiên cứu 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu 1.5 Ý nghĩa khoa học thực tiễn 1.5.1 Ý nghĩa khoa học 1.5.2 Ý nghĩa thực tiễn 1.5.3 Những đóng góp luận án CHƯƠNG Tổng quan tài liệu 2.1 Khái quát chung virus gây bệnh côn trùng 2.1.1 Định nghĩa 2.1.2 Lịch sử nghiên cứu virus gây bệnh trùng 2.1.3 Cấu trúc hình thái virus ký sinh côn trùng 2.1.4 Phân loại đặc điểm virus ký sinh côn trùng 2.2 Những tổng quan Baculoviruses (BVs, họ Baculoviridae) 2.2.1 Các đặc trưng Baculoviridae 2.2.2 Sự đa dạng họ Baculoviridae 2.2.3 Sinh học phân tử Baculoviridae 2.2.4 Virus nhân đa diện Nucleopolyhedrosis virus (NPV) 2.3 Phương pháp chẩn đốn định danh virus gây bệnh trùng 2.3.1 Chẩn đoán vào triệu chứng gây bệnh 2.3.2 Chẩn đốn qua kính hiển vi điện tử 2.4 Các kết nghiên cứu sản xuất ứng dụng chế phẩm virus Nucleopolyhedrosis virus gây bệnh phòng trừ dịch hại 2.4.1 Nghiên cứu hình thái học khảo sát tiến triển sử dụng virus Nucleopolyhedrosis virus 2.4.2 Nghiên cứu mẫn cảm sâu virus Nucleopolyhedrosis virus gây bệnh côn trùng 2.4.3 Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến hiệu lực Nucleopolyhedrosis virus giải pháp hạn chế 2.4.4 Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến hình thành sinh khối virus trình sản xuất chế phẩm Nucleopolyhedrosis virus 2.4.5 Ưu nhược điểm việc sử dụng chế phẩm Nucleopolyhedrosis virus phòng trừ dịch hại 2.5 Sâu ăn tạp Spodoptera litura (Lepidoptera: Noctuidae) 2.5.1 Sự phân bố 2.5.2 Ký chủ Trang iii v vi x xiv xvi 1 3 4 4 4 6 6 14 14 15 16 18 24 25 27 27 28 28 29 31 33 36 36 36 vii 2.5.3 Đặc điểm hình thái sinh học sâu ăn tạp 2.5.4 Tập quán sinh sống cách gây hại 2.5.5 Biện pháp phòng trị sâu ăn tạp 2.6 Sâu xanh da láng Spodoptera exigua (Lepidoptera: Noctuidae) 2.6.1 Sự phân bố 2.6.2 Ký chủ 2.6.3 Đặc điểm hình thái sinh học sâu xanh da láng 2.6.4 Tập quán sinh sống cách gây hại 2.6.5 Biện pháp quản lý tổng hợp sâu xanh da láng 2.7 Các chất phụ gia 2.7.1 Chất phụ gia Tinopal UNPA-GX 2.7.2 Chất phụ gia acid boric 2.8 Một số loại thuốc bảo vệ thực vật sử dụng nghiên cứu 2.8.1 Thuốc Nazomi 5WG 2.8.2 Thuốc Radiant 60SC 2.8.3 Thuốc Ohayo 100SC CHƯƠNG PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP 3.1 Nội dung nghiên cứu 3.2 Phương tiện nghiên cứu 3.2.1 Thời gian nghiên cứu địa điểm nghiên cứu 3.2.2 Thiết bị dụng cụ thí nghiệm 3.2.3 Hóa chất thí nghiệm 3.2.4 Vật liệu thí nghiệm 3.3 Phương pháp nghiên cứu 3.3.1 Thu thập định danh virus NPV (Nucleopolyhedrosis virus) gây bệnh sâu ăn tạp (S litura) sâu xanh da láng (S exigua) 3.3.2 Xác định tính độc virus SpltNPV sâu ăn tạp (S litura) virus SeNPV sâu xanh da láng (S exigua) điều kiện phòng thí nghiệm 3.3.3 Xác định chất phụ gia phối trộn với virus NPV 3.3.4 Đánh giá hiệu chế phẩm virus NPV sâu hại điều kiện nhà lưới 3.3.5 Đánh giá hiệu chế phẩm virus NPV sâu hại điều kiện đồng 3.4 Phương pháp xử lý số liệu CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Kết thu thập định danh virus Nucleopolyhedrovirus 4.1.1 Kết thu thập mẫu virus 4.1.2 Đặc điểm triệu chứng sâu bị nhiễm Nucleopolyhedrosis virus 4.1.3 Hình thái thể vùi virus NPV kính hiển vi huỳnh quang kính hiển vi điện tử 4.1.4 Kết xác định thực phản ứng khuếch đại PCR 4.2 Hiệu khả gây bệnh chủng virus SpltNPV sâu ăn tạp (Spodoptera litura) 4.3 Hiệu khả gây bệnh chủng virus SeNPV sâu xanh da láng (Spodoptera exigua) 4.4 Đánh giá hiệu lực chéo virus SpltNPV SeNPV điều kiện phòng thí nghiệm 37 38 39 41 41 41 41 43 44 46 47 48 49 49 50 50 51 51 52 52 52 53 53 55 55 59 65 69 70 79 81 81 81 82 84 86 87 102 112 viii ... DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ TRỊNH THỊ XUÂN NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH VÀ HIỆU QUẢ PHÒNG TRỪ CỦA Nucleopolyhedrosis virus (NPV) TRÊN SÂU ĂN TẠP (Spodoptera litura Fabr.) VÀ SÂU XANH DA LÁNG (Spodoptera. .. (Nucleopolyhedrosis virus) gây bệnh sâu ăn tạp (S litura) sâu xanh da láng (S exigua) 3.3.2 Xác định tính độc virus SpltNPV sâu ăn tạp (S litura) virus SeNPV sâu xanh da láng (S exigua) điều kiện phòng thí... Trịnh Thị Xuân ii TĨM TẮT Nghiên cứu đặc tính hiệu phòng trừ Nucleopolyhedrosis virus (NPV) sâu ăn tạp (Spodoptera litura Fabr.) sâu xanh da láng (Spodoptera exigua Hubn.) Đồng Sông Cửu Long thực