Báo cáo: Sử dụng các tác nhân sinh học, thuốc bảo vệ thực vật

Thuốc bảo vệ thực vật đã phát huy được tác dụng tích cực trong việc phòng trừ sâu bệnh, bảo vệ cây trồng, tuy nhiên, nó cũng gây ra những tác dụng không mong muốn như ảnh hưởng xấu đến môi trường sống, ô nhiễm cây lương thực, thực phẩm, gây ngộ độc chết người,... Nhằm giúp các bạn hiểu hơn về vấn đề này, mời các bạn cùng tham khảo nội dung bài báo cáo Sử dụng các tác nhân sinh học, thuốc bảo vệ thực vật dưới đây.

Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Vi Sinh Học Đại Cương MỤC LỤC MỤCLỤC…………………………………………………………………….1 I. ĐẶT VẤN ĐỀ .2 II.NỘI DUNG II.1 Trên thế giới 1.Bacillus thuringiensis: ứng dụng trong nông nghiệp và quản lý kháng  sâu   bệnh….…………… ……………………………… 2. Bacillus thuringiensis: gen A và quan điểm proteomics .3 3. Bacillus thuringiensis và độc tố của nó .3 4.A story of a successful bioinsecticide 5.Ứng dụng  Bacillus thuringiensis  trong nơng nghiệp và quản lý tính  kháng của cơng trùng II.2 Trên Việt Nam 1.Nghiên cứu sản xuất, sử dụng thuốc trừ sâu sinh học NPV, V­Bt trừ  sâu   hại   cây  trồng 2.Sử   dụng   gần   10   chủng   vi   khuẩn Bacillus   thuringiensis (Bt)   được  phân lập   VN, các chuyên gia thuộc Viện Công nghệ  sinh học  (Viện KH&CN Việt Nam) đã nghiên cứu và sản xuất thành công  thuốc   trừ   sâu   sinh   học   Bt   hiệu   quả  cao .5 3.Chế   phẩm   Bt     hệ  4.Thực trạng về  sản xuất và  ứng dụng các chế  phẩm vi  sinh vật để  phòng   trừ   dịch   hại   cây  trồng 5. Xác định một số  tính chất hóa sinh và sinh học phân tử  của chủng  Bacillus   thuringiensis   var.aizawai   h1  phân   lập     việt  nam III. KẾT LUẬN .6 IV.TÀI LIỆU THAM KHẢO Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Vi Sinh Học Đại Cương Đặt Vấn Đề I Nhiều thập kỷ qua, thuốc bảo vệ thực vật ( BVTV) đã phát huy được tác dụng tích  cực trong việc phòng trừ  sâu bệnh, bảo vệ  cây trồng. Tuy nhiên, nó cũng gây ra  những tác dụng khơng mong muốn như   ảnh hưởng xấu đến mơi trường sống, ơ  nhiểm cây lương thực, thực phẩm, gây ngộ  độc chết người, Do vậy, việc sữ  dụng các tác nhân sinh học như vi khuẩn, vi rút, vi nấm, hay các hợp chất tự nhiên  có hoạt chất sinh học mạnh để phòng trừ sâu bệnh cho cây trồng là rất hữu ích và   cần thiết, trong đó thuốc trừ sâu vi sinh đã và đang được lựa chọn II Nội Dung Chủng Bt ( Bacillus thuringiensis ) là yếu tố vơ cùng quan trọng quyết định hoạt lực   diệt sâu và Bt được coi là tác nhân sinh học đầu tiên đã được nghiên cứu trên thế  giới ( Hạng Abbott, Mỹ ) từ những năm 1925, vì chúng có khả  năng phòng trừ  các  loại các loại sâu có kết quả cao II.1  Trên thế giới Bacillus thuringiensis :  ứng dụng trong nơng nghiệp và quản lý  kháng   sâu   bệnh:     Sử   dụng   organophosphates,   carbamate     pyrethroid   ở  Bangladesh là gây ảnh hưởng cấp tính và mãn tính như gan và thận biến chứng và  gây ung thư rất âm thầm. Để khắc phục vấn đề như vậy, sinh học thâm canh bệnh  tổng hợp  quản lý (BIPM) và đề  xuất thay thế  biopesticide Bt là khơng thể  thiếu  thành phần của nó. Vì vậy, một cách tiếp cận tồn diện để cách ly và phát hiện các  chủng Bt tiềm năng, sản xuất ở quy mơ cơng nghiệp và quản lý trong lĩnh vực này   là cần thiết. Về  vấn đề  này, vi khuẩn Bacillus thuringiensis (Bt) đã bị  cơ lập, đặc  trưng với đặc tính di truyền và độc hại và trung bình đã được phát triển cho các chi   phí có hiệu quả quy mơ lớn sản xuất.Các xét nghiệm sinh học Bt phân lập gen cry1  Trường ĐH Nơng Lâm TP.HCM Vi Sinh Học Đại Cương chứa chấp được thực hiện đối với các loại rau  Sâu Spodoptera litura, Bactrocera  cucurbitae và Callosobrochus chinensis vv mà chứng minh kết quả rất đáng khích lệ.  2.  Bacillus thuringiensis: gen A và quan điểm proteomics Bt thường thiết lập một mối quan hệ gây bệnh với chủ của nó, nhưng cũng có  thể  tồn tại cộng sinh với một số lồi động vật khơng xương sống, vi khuẩn cung  cấp một mơ hình đặc biệt để  giải quyết các câu hỏi liên quan đến tương tác vi  khuẩn chủ  nhà và những yếu tố   ảnh hưởng đến mối quan hệ  gây bệnh và cộng  sinh. Như  đã thảo luận, gây bệnh của Bt liên quan đến mục tiêu thụ  cadherin cụ  thể trong các chủ thể, chỉ ra rằng tấn cơng các phân tử  kết dính tế  bào là tiến hóa  đáng kể cho Bt và nhiều tác nhân gây bệnh khác mà phá vỡ các rào cản thâm nhập   và biểu mơ ở  chủ thể. Một nền tảng tính tốn đường ống dựa trên web được phát  triển   để   khai   thác   gen   quy   mô   lớn   tự   động     mục   tiêu   trừ   sâu   identification   Phương pháp như  vậy sẽ  tạo điều kiện thiết kế  protein cho việc tạo ra các Cry   protein và peptide bắt chước mà có thể  có hiệu quả  hơn so với các chất độc tự  nhiên bản thân và ít có khả năng gây kháng chủ cơn trùng Bacillus thuringiensis và độc tố của nó: Cơng nghệ sinh học gen tinh  thể       đưa  vào  các   vi   khuẩn  khác    Escherichia   coli,  Bacillus   subtilis,  Bacillus   megatorium,    Pseudomonas   fluorescens   Fermen­tations   của  Pseudomonashave   tái   tổ   hợp     sử   dụng   để   sản   xuất   tập   trung   cơng   thức  biopesticide dịch nước bao gồm các thể  vùi Cry đóng gói trong tế  bào chết. Hình  thức thiết kế  của protein Cry có thể  hiển thị  được cải tiến hiệu lực hoặc sản   lượng và có thể làm cho họ một lựa chọn hấp dẫn và thiết thực hoặc bổ sung với   thuốc trừ sâu truyền thống khác.Các sản phẩm thương mại đầu tiên xuất hiện vào  năm 1938 để sử dụng chống lại ấu trùng lepi­dopterous là Sporeine, được sản xuất   bởi một số  cơng ty. Các độc tố  được sản xuất bởi thiết kế  Pseudomonas fluo­ rescenceand được lập như  viên nang siêu nhỏ  hoặc các công thức như  dạng hạt,  được sử  dụng chống lại Lepidoptera, armyworms, bọ  cánh cứng Colorado, và sâu  đục thân ngô.  4. A story of a successful bioinsecticide : Bacillus thuringiensis (Bt) vi khuẩn  gây bệnh cơn trùng dựa trên lỗ chân lơng tạo thành protein diệt cơn trùng được gọi   là Cry và cyt độc tố để giết chủ ấu trùng cơn trùng của họ. Các biểu hiện của chất  độc Cry nhất định trong cây trồng chuyển gen đã góp phần kiểm sốt hiệu quả các  cơn trùng gây hại dẫn đến giảm đáng kể trong việc sử dụng thuốc trừ sâu hóa học   Trường ĐH Nơng Lâm TP.HCM Vi Sinh Học Đại Cương Phương thức hành động của ba miền gia đình Cry độc tố  liên quan đến sự  tương  tác liên tục của các chất độc với một số protein ruột cơn trùng tạo thuận lợi cho sự  hình thành của một cấu trúc oligomer trước lỗ chân lơng và chèn màng sau đó dẫn   đến việc giết hại các tế bào ruột giữa cơn trùng bằng cách sốc thẩm thấu.  5.Ứng dụng Bacillus thuringiensis trong nơng nghiệp và quản lý tính  kháng của cơng trùng:  Một trong những ưu điểm chính của việc kiểm sốt vi  khuẩn là họ có thể thay thế, ít nhất là một phần, một số nhất thuốc trừ sâu hóa học  nguy hiểm. Do đó thường sử  dụng trong nơng nghiệp hữu cơ, mà đang ngày càng  phổ biến với người tiêu dùng. Nhiều nghiên cứu cũng đã nêu bật ben­efits khai thác  để bảo vệ cây trồng và rừng. Tiến bộ trong di truyền học phân tử cũng đã làm cho   nó có thể sử dụng Bt crygenes như một nguồn tài ngun di truyền cho transgenesis  và cho xây dựng các nhà máy chuyển gen kháng insects.Btmaize andBtcotton, mà  constitutively produceδ­nội độc tố, là một phương tiện hiệu quả  để  kiểm sốt sâu  bệnh của họ ­ đặc biệt là các "Sâu đục thân" do thói quen "endophytic" của họ ­ rất   increas­ing suất.  II.2 Trên Việt Nam Ở  Việt Nam, các chế  phẩm được các viện nghiên cứu hiện sản xuất là bán thủ  cơng   dạng thơ,  ứng dụng diện hẹp, chưa có chỉ  số  quốc tế  IU, nên chưa gọi là   thuốc mà là chế phẩm vi sinh. Chế phẩm vi sinh trừ sâu có chế phẩm Bt 1.Nghiên cứu sản xuất, sử  dụng thuốc trừ  sâu sinh học NPV, V­Bt  trừ  sâu hại cây trồng: Nghiên cứu hồn thiện cơng nghệ  sản xuất chế  phẩm  trừ sâu sinh học có nguồn gốc virus và vi khuẩn ,  sản xuất chế phẩm NPV, V­Bt do   trung tâm sinh học – Viện Bảo Vệ  Thực Vật thực hiện. Đã sản xuất 4 loại phế  phẩm NPV, V­Bt đủ  sử  dụng cho 10ha cây trồng và chuyển giao cho chương trình   4kg chế  phẩm Viha, VihaBt,  để  sử  dụng cho 4ha rau mầm tại các địa phương  tham gia thử nghiệm.Nghiên cứu sản xuất chế phẩm Bt trừ sâu hại cây trồng do 2   đơn vị Viện Công Nghệ Sinh Học và Viện Công Nghệ Thực Phẩm thực hiện:  sản  xuất     20kg   Bt   dạng   bột   thấm   nước   1600IU/mg     100l   Bt   dạng   sửa  4000IU/ml. Những vấn đề  còn tồn tại : Sản xuất chế  phẩm còn chưa kịp thời để  cung cấp cho các mơ hình, giá thành còn cao.Các thí nghiện cần thực hiện nhiều lần  để khẳng định quy trình cơng nghệ tối ưu Trường ĐH Nơng Lâm TP.HCM Vi Sinh Học Đại Cương 2.Sử  dụng gần 10 chủng vi khuẩn Bacillus thuringiensis (Bt) được phân  lập     VN,     chuyên   gia   thuộc   Viện   Công   nghệ   sinh   học   (Viện  KH&CN Việt Nam) đã nghiên cứu và sản xuất thành cơng thuốc trừ sâu  sinh học Bt hiệu quả cao: Ưu điểm nổi bật của các loại thuốc này so với thuốc   trừ sâu hố học là khơng gây ơ nhiễm mơi trường, khơng diệt các cơn trùng hữu ích   và đặc biệt khơng độc hại đối với người. Chúng diệt được sâu tơ, sâu xanh, sâu  khoang, sâu keo da láng, sâu róm thơng, sâu cuốn lá lúa, thậm chí là tuyến trùng gây   hại cho cà phê, hồ tiêu Để sản xuất thuốc trừ sâu sinh học Bt, nhóm nghiên cứu do   PGS.TS Ngơ Đình Bính đứng đầu đã chọn lựa các chủng Bt có hoạt tính diệt sâu  cao. Đó là những chủng mang những gien tạo ra các protein độc tố  Khi được phun  lên lá cây, protein  độc tố  dưới dạng tinh thể  sẽ  diệt những loại sâu hại nhất   định.Kết quả thử nghiệm trên đồng ruộng trồng bắp cải cho thấy các chế phẩm Bt  diệt được gần 90% sâu hại, so với gần 80% của thuốc hố học.  Hiện các chế  phẩm đang được sử dụng tại các vùng trồng rau sạch ở Vĩnh Phúc, Thanh Trì, Hải  Dương, Hà Tây, Đơng Anh  Một đời rau cần phun 5 lần, mỗi lần phun phải dùng  1,5kg   dạng   bột/ha   với   giá   thành   300.000­400.000   VNĐ.  Mong   muốn     nhóm  nghiên cứu là quy trình sản xuất thuốc trừ sâu sinh học Bt hồn thiện này được ứng  dụng ở quy mơ cơng nghiệp 3.Chế phẩm Bt thế hệ mới: Một trong những hạn chế của thuốc trừ sâu sinh  học là tính tác động chọn lọc của nó, nghĩa là mỗi một gen mã hố một protein độc   tố  diệt sâu nhất định nào đó. Vì vậy muốn có một chế  phẩm trừ  được nhiều loại   sâu thì chủng sản xuất phải chứa một tổ hợp gen mã hóa các protein diệt sâu. Đề  tài khoa học cơ bản mã số 82 09 04 “Biểu hiện gen mã hóa protein tinh thể Cry1C  diệt cơn trùng trong chủng Bacillus thuringiensis 51 khơng sinh tinh thể” và đề  tài  nhánh của KC04­12 (2001 – 2004) đã tạo được chủng Bt mới (chủng Bt tái tổ hợp –   Btk­28) có hoạt lực diệt sâu rộng hơn, nghĩa là chủng kurstaki trước đây chỉ  diệt  được sâu tơ, nay được kết hợp thêm một gen cry1C diệt sâu khoang (một lồi sâu   hại lớn trong nơng nghiệp). Như  vậy chế  phẩm sản xuất bằng chủng Btk­28 này  có hoạt phổ diệt sâu rộng hơn, mạnh hơn 4.Thực trạng về sản xuất và ứng dụng các chế phẩm visinh vật để  phòng trừ  dịch hại cây trồng:  Được Viện Bảo vệ  thực vật phối hợp với   Viện Công nghiệp thực phẩm sản xuất từ  năm 1990­2004, theo dự  án cấp Nhà  nước KC­08­12, KHCN­02­07 và dự  án NGO, chế  phẩm Bt đạt các thông số  sau:  Số lượng bào tử đạt tiêu chuẩn Việt Nam từ 3 ­10 tỷ bào tử/1 gram chế phẩm, hàm  lượng khơ đảm bảo từ7­10%, độ pH trung tính, hiệu lực diệt sâu đạt từ70­ 90% và   thời gian bảo quản 6 ­12 tháng. Chế  phẩm Bacillus thuringiensis (Bt) có hiệu quả  trừ các lồi sâu tơ, sâu xanh bướm trắng, sâu khoang  hại rau, đã được triển khai  ứng dụng khoảng vài vạn ha   Hà Nội, Hải Phòng, Hà Tây, Vĩnh Phúc , Tuy đạt  Trường ĐH Nơng Lâm TP.HCM Vi Sinh Học Đại Cương được 1 số kết quả  ứng dụng trên, nhưng cũng mới ở diện hẹp, chưa đáp ứng nhu  cầu của sản xuất mỗi khi có dịch hại phát sinh  các tỉnh  ở vùng sâu, vùng xa, vùng  khó khăn vẫn chưa hề biết khái niệm về các chế phẩm vi sinh 5.Xác định một số tính chất hóa sinh và sinh học phân tử của chủng  Bacillus thuringiensis var.aizawai h1 phân lập   việt nam:  Chủng  B.  thuringiensis phân lập đã được phân loại là chủng B. thuringiensis var. aizawai theo  phương pháp định typ huyết thanh của Ohba và Aizawai. Chúng tơi đã tiến hành thử  sinh học hoạt tính diệt sâu của chủng B. thuringiensis var. aizawai H1 phân lập có  tinh thể hình quả  trám đối với một số  cơn trùng phổ  biến thuộc bộ  cánh vảy như  sâu ngài gạo, sâu tơ, sâu keo, sâu khoang và sâu bơng. có hiệu lực diệt đặc hiệu cao  là 100% đối với sâu ngài gạo, sâu tơ  và sâu keo. Hiệu quả  diệt giảm hơn đối với  sâu khoang (90%) và giảm hơn nữa trên đối tượng sâu bơng (30%). %). Như  vậy  chủng B. thuringiensis var. aizawai H1 có ý nghĩa rất quan trọng để bổ sung vào bộ  sưu tập chủng giống phục vụ  cho cơng nghệ  sản xuất thuốc trừ  sâu vi sinh  B.  thuringiensis. Kết quả thử sinh học cho thấy sâu bơng là lồi rất khó diệt.cần phải  có     nghiên   cứu   sâu       mặt   sinh   học   phân   tử   đối   với   chủng   B.  thuringiensis var. aizawai H1  có hiệu lực diệt sâu bơng. Từ  đó tạo ra chủng B.  thuringiensis tái tổ hợp mới có hiệu lực diệt sâu bơng là rất cần thiết và có ý nghĩa   thực tiễn cho cơng nghệ sản xuất thuốc trừ sâu B. thuringiensis diệt trừ sâu bơng H.  armigera tại Việt nam III Kết Luận Thuốc trừ  sâu vi sinh BT (  Bacciluss Thuringiensis  var. ) thuộc nhóm trừ  sâu sinh  học, có nguồn gốc vi khuẩn, phổ  diệt sâu rộng và  hữu hiệu đối với các lọai sâu  như sâu cuốn lá, sâu tơ, sâu xanh, sâu khoang, sâu ăn tạp… Sâu khi ăn phải thuốc sẽ  ngừng ăn sau vài giờ và chết sau 1 – 3 ngày.  ­ Khơng gây độc hại cho người và gia súc, khơng nhiểm bẩn mơi trường sống ­ Chưa tạo ra tính kháng thuốc của sâu hại ­ Khơng làm mất đi những tài ngun sinh vật có ích như các lồi ký sinh thiên   địch ­ Khơng ảnh hưởng đến chất lượng nơng sản, thực phẩm ­ Nếu sữ dụng hợp lý, đúng phương pháp, đúng kỹ tht, trong điều kiện nhiệt  độ và ẩm độ thích hợp sẽ mang lại hiệu quả kỹ thuật cao Trường ĐH Nơng Lâm TP.HCM Vi Sinh Học Đại Cương ­ Hiệu quả  của thuốc trừ  sâu vi sinh thường kéo dài, vì chúng khơng chỉ  tiêu  diệt trực tiếp lứa sâu đang phá hoại mà có thể lan truyền cho thế hệ tiếp theo   như đợt trứng kế tiếp nở ra lứa sâu non mới IV.Tài Liệu Tham Khảo PGS.TS Phạm Thị  Thùy . Giáo trình Cơng Nghệ  Sinh Học trong Bảo Vệ  Thực Vật – NXB Giáo Dục Việt Nam GS.TS Trần Văn Mão. Sử sụng vi sinh vật có ích – NXB Nơng Nghiệp www.tailieu.vn Đề  tài nghiên cứu: “Nghiên cứu sản xuất, sử  dụng thuốc trừ  sâu sinh học  NPV, V­Bt trừ sâu hại cây trồng”  Th.s Hồng Thị Việt Báo cáo khoa học: “XÁC ĐỊNH MỘT SỐ TÍNH CHẤT HỐ SINH VÀ SINH HỌC PHÂN  TỬ  CỦA CHỦNG  BACILLUS THURINGIENSIS VAR. AIZAWAI H1  PHÂN LẬP  Ở  VIỆT NAM”  Bùi  Thị  Hương, Nguyễn Thuỳ  Châu ­ Bộ  môn Vi Sinh, Viện Công Nghệ  Sau Thu   Hoạch, Đinh Duy Kháng  ­ Phòng Vi Sinh phân tử, Viện Cơng Nghệ Sinh Học “PHÂN   LẬP   CÁC   CHỦNG  BACILLUS   THURINGIENSIS   KURSTAKI  Ở  VIỆT NAM” Bùi Thị Hương, Đỗ  Thị  Ngọc Huyền, Nguyễn Tuấn, Nguyễn Thuỳ  Châu ­ Bộ  mơn Vi Sinh, Viện Cơng Nghệ  Sau Thu hoạch,   Đinh Duy Kháng ­   Phòng Vi Sinh Phân tử, Viện Cơng Nghệ Sinh học Md. Mozammel Hoq, Asaduzzaman Shishir, Anamika Bhowmik, Md. Nahinur  Rahman   Akanda   and   Shakila   Nargis   Khan     “A   Holistic   Approach   in   Bacillus  thuringiensis   Biopesticides   Production   for   the   Food   Security,   Public   Health   and  Environment”. Hội Thảo Khoa Học: The 2nd AFSA Conference on Food Safety and   Security Mohamed A Ibrahim, Natalya Griko,Matthew Junker and Lee A Bulla. Bacillus  thuringiensis.National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library  of Medicine Sách : Chemical Pesticides: Mode of Action and Toxicology ­ Chapter 4 Vincent   Sanchis,   Denis   Bourguet.  Bacillus   thuringiensis:   applications   in  agriculture and insect resistance management 10 Hết Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Vi Sinh Học Đại Cương   ...  Thùy . Giáo trình Cơng Nghệ Sinh Học trong Bảo Vệ Thực Vật – NXB Giáo Dục Việt Nam GS.TS Trần Văn Mão. Sử sụng vi sinh vật có ích – NXB Nơng Nghiệp www.tailieu.vn Đề  tài nghiên cứu: “Nghiên cứu sản xuất, sử dụng thuốc trừ... có hoạt phổ diệt sâu rộng hơn, mạnh hơn 4 .Thực trạng về sản xuất và ứng dụng các chế phẩm visinh vật để  phòng trừ  dịch hại cây trồng:  Được Viện Bảo vệ thực vật phối hợp với   Viện Cơng nghiệp thực phẩm sản xuất từ...Trường ĐH Nơng Lâm TP.HCM Vi Sinh Học Đại Cương Đặt Vấn Đề I Nhiều thập kỷ qua, thuốc bảo vệ thực vật ( BVTV) đã phát huy được tác dụng tích  cực trong việc phòng trừ  sâu bệnh, bảo vệ  cây trồng. Tuy nhiên, nó cũng gây ra