Mục đích cơ bản của luận án này là đánh giá đa dạng hình thái và đa dạng di truyền của quẩn thể cỏ lồng vực (Echinochloa spp.) ở Đồng bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL). Đánh giá tính kháng của cỏ lồng vực (Echinochloa spp.) với bispyribac, penoxsulam và quinclorac trên ruộng lúa ở ĐBSCL.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ Chuyên ngành: Bảo vệ thực vật Mã ngành: 9620112 LÊ DUY NGHIÊN CỨU TÍNH KHÁNG VÀ CƠ CHẾ KHÁNG THUỐC CỦA CỎ LỒNG VỰC NƯỚC (Echinochloa crus-galli (L.) Beauv.) ĐỐI VỚI HOẠT CHẤT QUINCLORAC TẠI ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG Cần Thơ, 2018 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Minh Chơn Luận án bảo vệ trước hội đồng chấm luận án tiến sĩ cấp trường Họp tại: Hội trường …….; Khoa……………… …… ……………………; Trường Đại học Cần Thơ Vào lúc … … ngày … tháng … năm … Phản biện 1: ……………………………………………… Phản biện 2: ……………………………………………… Phản biện 3: : ……………………………………………… Có thể tìm hiểu luận án thư viện: Trung tâm Học liệu, Trường Đại học Cần Thơ Thư viện Quốc gia Việt Nam CÁC BÀI BÁO ĐÃ CÔNG BỐ Duy Le, C M Nguyen, R K Mann, C N Yerkes and B V N Kumar 2017 Genetic diversity and herbicide resistance of 15 Echinochloa crus-galli populations to quinclorac in Mekong Delta of Vietnam and Arkansas of United States Journal of Plant Biotechnology, 44: 472-477 Duy Le, C M Nguyen, R K Mann, B V N Kumar and M Morell 2018 Efficacy of Rinskor (florpyrauxifen-benzyl ester) on Herbicide Resistant Barnyardgrass (Echinochloa crus-galli) in Rice Fields of Mekong Delta, Vietnam Journal of Crop Science and Biotechnology, 21: 75-81 Duy Le, C M Nguyen, B V N Kumar and R K Mann 2018 Weed management practices to control herbicideresistant Echinochloa crus galli in rice in Mekong Delta, Vietnam Research On Crops , 19: 20-27 Chương 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Cỏ lồng vực (Echinochloa crus-galli) xem loài cỏ dại quan trọng ruộng lúa, C4 nên cỏ lồng vực có khả phát triển lấn át lúa ruộng Ngoài cỏ lồng vực nước (Echinochloa crus-galli) cỏ lồng vực cạn (Echinochloa colona) có khả “bắt chước” hình thái lúa giai đoạn đầu Do đó, việc phân biệt nhổ cỏ tay giai đoạn trở nên khó khăn Sử dụng thuốc cỏ biện pháp giúp kiểm soát cỏ lồng vực cách hiệu quả, nhiên, cỏ lồng vực kháng thuốc trở thành vấn đề nghiêm trọng ruộng lúa Cỏ lồng vực có khả kháng với nhiều hoạt chất trừ cỏ thị trường Trong điều kiện việc nghiên cứu sâu tính kháng thuốc cỏ lồng vực cần thiết Do đó, luận văn “Nghiên cứu tính kháng chế kháng thuốc cỏ lồng vực nước (Echinochloa crus-galli) hoạt chất quinclorac Đồng Sông Cửu Long” thực 1.2 Mục tiêu luận văn (1) Đánh giá đa dạng hình thái đa dạng di truyền quẩn thể cỏ lồng vực (Echinochloa spp.) Đồng Sông Cửu Long (ĐBSCL) (2) Đánh giá tính kháng cỏ lồng vực (Echinochloa spp.) với bispyribac, penoxsulam quinclorac ruộng lúa ĐBSCL (3) Giải thích chế kháng quinclorac mức sinh hóa mức độ di truyền phân tử cỏ lồng vực nước (Echinochloa crus-galli) 1.3 Các nghiên cứu luận văn (1) Khảo sát tập quán canh tác lúa quản lý cỏ dại ruộng lúa ĐBSCL (2) Đánh giá đa dạng quần thể cỏ lồng vực (Echinochloa spp.) ĐBSCL (3) Đánh giá mức độ kháng bispyribac-sodium, penoxsulam quinclorac mẫu cỏ lồng vực (Echinochloa spp.) phương pháp thử dãy nồng độ thuốc (4) Đánh giá hiệu của, hoạt chất trừ cỏ chuyên dùng cho cỏ lồng vực (Echinochloa spp.) kháng thuốc để kiểm soát quần thể cỏ lồng vực kháng thuốc (5) Dùng phân tích RAPD để đánh giá đa dạng gene quần thể cỏ lồng vực nước (Echinochloa crus-galli), tương quan quần thể cỏ lồng vực nước (Echinochloa crus-galli) kháng quinclorac khoảng cách gene quần thể cỏ lồng vực nước (Echinochloa crus-galli) ĐBSCL (6) Đo lường hoạt tính enzyme β-cyanoalanine synthase (CAS) mô cỏ lồng vực nước (Echinochloa crus-galli) để tìm chế kháng quinclorac mức sinh hóa cỏ lồng vực nước 1.4 Thời gian địa điểm Luận văn tiến hành từ 2014 đến 2018 Thí nghiệm 1; tiến hành khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng, Đại học Cần Thơ; Nghiên cứu 4; tiến hành Trung tâm nghiên cứu Dow AgroSciences Indianapolis, Indiana, Hoa Kỳ 1.5 Tính nghiên cứu Các nghiên cứu luận văn xác nhận tồn quần thể cỏ lồng vực (Echinochloa spp.) kháng thuốc cỏ ĐBSCL Nghiên cứu đánh giá tương quan tập quán quản lý cỏ nơng dân tính kháng thuốc cỏ, từ đưa giải pháp thực tiễn để quản lý cỏ hiệu Cơ chế kháng quinclorac cỏ lồng vực xác định phân tích sâu mức enzyme di truyền phân tử, thông qua đo lường mức hoạt động enzyme giải độc quinclorac mức độ biểu gene cỏ lồng vực Kết cung cấp thông tin quan trọng đặt móng cho nghiên cứu sâu kháng thuốc cỏ lồng vực 1.6 Bố cục luận văn Luận văn bao gồm 102 trang (21 bảng, 38 hình 202 tài liệu tham khảo) Trong đó, phần Giới thiệu: trang, Tổng quan tài liệu: 33 trang; Phương tiện Phương pháp: 18 trang; Kết Thảo luận: 43 trang; Kết luận đề nghị: trang; Tài liệu tham khảo: 18 trang; Phụ lục: 42 trang, bao gồm số liệu hình ảnh CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU Chi Echinochloa gồm 250 loài hầu hết cỏ dại Cỏ lồng vực (Echinochloa spp.) C4 đơn tử diệp, bắt nguồn từ châu Âu phát khắp giới Hình thái Echinochloa spp có mức đa dạng cao, nhiều trường hợp thường nhằm lẫn loài với Ruộng lúa châu Á có loại cỏ lồng vực chủ yếu, Echinochloa crus-galli, Echinocloa colona, Echinochloa glabrescens, loài tìm thấy Việt Nam Thuốc cỏ bispyribac penoxsulam hai hoạt chất trừ cỏ nhóm ức chế enzyme ALS phổ biến ruộng lúa, hai hoạt chất sử dụng phổ biến để quản lý lồng vực Việt Nam Quinclorac thuốc cỏ nhóm auxin tổng hợp, thương phẩm chứa quinclorac sử dụng rộng để kiểm soát cỏ lồng vực ruộng lúa Rinskor hoạt chất thuộc nhóm auxin tổng hợp, hoạt chất chưa sử dụng để trừ cỏ Việt Nam từ thời điểm bắt đầu luận văn vào năm 2014 Hạt cỏ từ 78 quần thể cỏ lồng vực thu thập từ ruộng lúa tỉnh ĐBSCL Cây trồng từ hạt thu thập sau xử lý thuốc bispyribac, penoxsulam, quinclorac rinskor để xác định liều gây chết 90% quần thể (LD90) mức độ kháng thuốc quần thể Các nghiên cứu thực nhằm tìm hiểu độ đa dạng di truyền chế kháng thuốc quinclorac cỏ, 15 quần thể chọn để phân tích khoảng cách di truyền phương pháp RAPD Hoạt động CAS phân tích để xác định hàm lượng enzyme mơ quần thể cỏ khác tác động quinclorac Ngoài mức thể mRNA gene quy định enzyme cyanoalanide synthase quần thể cỏ phân tích phương pháp so sánh 2−ΔCt Hoạt động enzyme mức thể mRNA tương ứng quần thể đối chiếu để tìm liên quan hai yếu tố mô cỏ sau xử lý thuốc Kết nghiên cứu cung cấp thêm kiến thức chế kháng quinclorac cỏ lồng vực CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP 3.1 Thí nghiệm Khảo sát hoạt động canh tác lúa kiểm soát cỏ dại ĐBSCL, Việt Nam Mục tiêu nghiên cứu: Điều tra tập quán nông dân quản lý cỏ dại ruộng lúa ĐBCSL Hạt cỏ lồng vực thu từ 90 ruộng lúa Sau kiểm tra tỉ lệ nảy mầm nhà kính, 78 mẫu chọn làm thí nghiệm Trong công đoạn thu hạt cỏ từ ruộng lúa, đồng thời tập quán canh tác nông dân, câu hỏi sau dùng khảo sát: - Số vụ lúa canh tác năm - Diện tích ruộng lúa (ha) - Số lần phun thuốc cỏ vụ - Điều kiện quản lý nước tưới - Hiểu biết loại cỏ dại quan trọng ruộng lúa - Những loại thuốc trừ cỏ quan trọng cho cỏ lồng vực - Chi phí quản lý cỏ dại cho ha/vụ - Chi phí phun thuốc cho ha/vụ - Chi phí nhổ cỏ ha/vụ Bộ câu hỏi thiết kể để lấy thông tin quan trọng điều kiện ruộng lúa, tập quán quản lý cỏ nông dân, câu hỏi hỏi sau thu mẫu hạt cỏ ruộng Phân tích thống kê Sau kiểm tra chéo, thông tin không đủ tin cậy không rõ ràng loại bỏ khỏi số liệu Bộ số liệu sau phân tích với trả lời từ 71 nơng dân Dữ liệu phân tích với giá trị trung bình so sánh kiểm định Tukey-Kramer test mức α=0,05 Phân tích Phương sai chiều (Oneway ANOVA) với t-test mức P