Đánh giá tình trạng nhiễm Cucumber mosaic virus, tobacco mosaic virus, tomato spotted vilt virus trên cây thuốc lá và cây đậu phộng tại tỉnh tây ninh bằng kỹ thuật elisa và chẩn đoán tobacco mosaic virus

Đánh giá tình trạng nhiễm Cucumber mosaic virus, tobacco mosaic virus, tomato spotted vild virus trên cây thuốc lá và cây đậu phộng tại tỉnh tây ninh bằng kỹ thuật elisa và chẩn đoán tobacco mosaic virus

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

….  …

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

ĐÁNH GIÁ TÌNH TRẠNG NHIỄM CUCUMBER MOSAIC VIRUS, TOBACCO MOSAIC VIRUS, TOMATO SPOTTED

WILT VIRUS TRÊN CÂY THUỐC LÁ (Nicotiana tabacum L.) VÀ CÂY ĐẬU PHỘNG (Arachis hypogaea L.) TẠI TỈNH TÂY

NINH BẰNG KỸ THUẬT ELISA VÀ CHẨN ĐOÁN TOBACCO MOSAIC VIRUS BẰNG KỸ THUẬT RT - PCR

Ngành học: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Niên khóa : 2002-2006

Sinh viên thực hiện: VĂN NGỌC DUNG

Thành phố Hồ Chí Minh

Tháng 09/2006

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

iii

LỜI CẢM TẠ

Con xin kính dâng lên cha mẹ lòng biết ơn sâu sắc, người đã sinh thành, dưỡng dục để con có được ngày hôm nay Các em đã, đang và sẽ cùng chị chia sẻ những vui buồn trong cuộc sống

Em xin gửi lời cảm ơn đến Ban giám hiệu Trường Đại học Nông lâm TP Hồ Chí Minh, Ban chủ nhiệm Bộ Môn Công Nghệ Sinh Học đã tạo nhiều thuận lợi học tập cho em trong suốt bốn năm đại học

Em xin cám ơn Ban giám đốc Trung tâm Phân tích Thí nghiệm Hóa Sinh - Trường Đại học Nông lâm TP Hồ Chí Minh cùng các anh chị tại Trung tâm đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ em trong thời gian thực tập tốt nghiệp

Vô cùng biết ơn PGS TS Bùi Cách Tuyến đã tận tình hướng dẫn và truyền đạt những kinh nghiệm quý báu cho em để em có thể hoàn tất khóa luận tốt nghiệp

Trân trọng cám ơn TS Bùi Minh Trí cùng Quý Thầy - Cô trong và ngoài trường

đã hết lòng truyền đạt những kiến thức bổ ích cho em trong suốt thời gian học tập Xin chân thành cảm ơn chị Hưng, chị Hà, anh Vũ, anh Trường, chị Hạnh, chị Dương đã sẵn lòng giúp đỡ để em có thể hoàn thành tốt khóa luận này

Cảm ơn các bạn cùng lớp Công Nghệ Sinh Học K28, niên khóa 2002 – 2006, đã luôn đồng hành, động viên và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và thực hiện khóa luận

TP Hồ Chí Minh, tháng 09 năm 2006

Văn Ngọc Dung

iv

TÓM TẮT

VĂN NGỌC DUNG Đại học Nông lâm TP Hồ Chí Minh Tháng 09/ 2006

“ĐÁNH GIÁ TÌNH TRẠNG NHIỄM CUCUMBER MOSAIC VIRUS, TOBACCO MOSAIC VIRUS, TOMATO SPOTTED WILT VIRUS TRÊN CÂY THUỐC LÁ

(NICOTIANA TABACUM L.) VÀ CÂY ĐẬU PHỘNG (ARACHIS HYPOGAEA L.)

TẠI TỈNH TÂY NINH BẰNG KỸ THUẬT ELISA VÀ CHẨN ĐOÁN TOBACCO MOSAIC VIRUS BẰNG KỸ THUẬT RT – PCR”

Hội đồng hướng dẫn

PGS TS BÙI CÁCH TUYẾN

Đề tài được thực hiện tại các huyện Tân Biên, huyện Bến Cầu, huyện Dương Minh Châu của tỉnh Tây Ninh và Trung tâm Phân tích Thí nghiệm Hóa Sinh trường Đại học Nông lâm TP Hồ Chí Minh, từ tháng 03/ 2006 đến tháng 08/ 2006

Nội dung tiến hành:

Tìm hiểu mức độ nhiễm TMV, CMV và TSWV trên cây thuốc lá và đậu phộng tại tỉnh Tây Ninh

Thu thập mẫu có triệu chứng nhiễm bệnh tại địa bàn điều tra

Tiến hành chẩn đoán bằng kỹ thuật ELISA nhằm xác định mẫu dương tính với TMV, CMV và TSWV

Chọn mẫu dương tính với TMV thực hiện RT – PCR, với mục đích xây dựng quy trình RT – PCR chẩn đoán TMV, nhằm khẳng định lại kết quả ELISA

Kết quả thu được:

Chưa phát hiện được TSWV trên thuốc lá và đậu phộng tại các huyện thu thập mẫu ở tỉnh Tây Ninh

Thuốc lá tại Tây Ninh nhiễm TMV với tỷ lệ khá cao (69,1%) Trong đó, huyện Tân Biên nhiễm TMV là chủ yếu (69,2%) và ở Bến Cầu là CMV (60,6%)

Kỹ thuật RT – PCR bước đầu đã khuếch đại được đoạn gen đặc trưng của TMV với kích thước 1000 bp Điều này đã cho thấy rằng dòng TMV gây bệnh trên thuốc lá tại Việt Nam đã biến đổi so với các dòng virus khác

2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Giới thiệu về cây thuốc lá 3

2.3 Một số bệnh trên thực vật do virus gây ra 11

2.3.1 Sơ lược chung về virus gây hại thực vật 11

2.3.1.1 Đặc điểm chung 11

2.3.1.2 Sự lan truyền bệnh virus thực vật 11

2.3.2 Một số bệnh do các virus khác gây hại trên cây thuốc lá 12

2.3.3 Một số bệnh do các virus khác gây hại trên cây đậu phộng 13

2.4 Giới thiệu về Tomato Spotted Wilt Virus 14

2.4.1 Nguồn gốc và sự lan truyền của TSWV 15

2.4.2 Cấu trúc của virus TSWV 15

2.4.3 Phân loại TSWV 15

2.4.4 Dãy ký chủ của TSWV 16

2.4.5 Con đường truyền bệnh 16

2.4.6 Điều kiện phát triển bệnh 17

2.4.7 Triệu chứng bệnh trên cây nhiễm TSWV 17

2.5.5 Con đường truyền bệnh 21

2.5.6 Điều kiện phát triển bệnh 22

2.5.7 Triệu chứng bệnh trên cây nhiễm TMV 22

2.5.8 Khống chế bệnh do TMV 24

2.6.5 Con đường truyền bệnh 25

2.6.6 Điều kiện phát triển bệnh 26

2.6.7 Triệu chứng bệnh trên cây nhiễm CMV 27

2.6.8 Khống chế bệnh do CMV 27

2.7 Phương pháp chẩn đoán bệnh do virus gây ra 29

2.7.1 Phương pháp chẩn đoán bằng kính hiển vi điện tử 29

2.7.2 Phương pháp chẩn đoán bằng cây chỉ thị 29

2.7.3 Phương pháp chẩn đoán dựa vào triệu chứng 29

2.8 ELISA (Enzyme Linked Immunosorbent Assay) 30

2.8.3 Các yếu tố ảnh hưởng trong phản ứng ELISA 31

2.8.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả phản ứng ELISA 31

2.9 PCR (Polymerase Chain Reaction) 31

2.9.1 Nguyên tắc 31

2.9.2 Ưu nhược điểm của phản ứng PCR 33

2.10 RT – PCR (Reverse Transcriptase – Polymerase Chain Reaction) 34

viii

2.12 Những nghiên cứu trong và ngoài nước bệnh do TMV, CMV, TSWV

gây ra 36

2.13.1 Những nghiên cứu trên thế giới 36

2.13.2 Những nghiên cứu tại Việt Nam 36

3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 37

3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu 37

3.2 Phương pháp lấy mẫu 37

4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 45

4.1 Chẩn đoán bằng kỹ thuật ELISA 45

4.1.1 Tỷ lệ nhiễm TSWV trên đậu phộng tại huyện Dương Minh Châu và Bến Cầu 45

4.1.2 Tỷ lệ nhiễm CMV, TMV và TSWV trên thuốc lá thu thập tại huyện Tân Biên và Bến Cầu 46

4.1.3 Tỷ lệ nhiễm CMV trên thuốc lá tại huyện Tân Biên và Bến Cầu 47

4.1.4 Tỷ lệ nhiễm TMV trên thuốc lá tại huyện Tân Biên và Bến Cầu 48

4.1.5 Tỷ lệ chỉ nhiễm CMV hay chỉ nhiễm TMV hay nhiễm hỗn hợp CMV và TMV trên số mẫu thu thập được 50

4.1.6 Tỷ lệ bệnh theo triệu chứng quan sát được trên cây thuốc lá 51

4.2 Kết quả RT – PCR 55

ix

5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 59 6 TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 7 PHỤ LỤC 63

DAS – ELISA : Double Antibody Sandwich – Enzyme Linked Immunosorbent Assay DEPC : Diethyl pyrodicarbonate

DNA : Deoxyribonucleic acic DNase : Deoxyribonuclease

dNTP : Deoxynucleotide triphosphate EDTA : Ethylendiaminetetraacid acetic

ELISA : Enzyme Linked Immunosorbent Assay Ig : Immunoglobulin

mRNA : Messenger ribonucleic acid OD : Optical density

TAE : Tris Acetate Ethylendiaminetetraacid acetic

Taq : Thermus aquaticus

Tm : Melting temperature TMV : Tobacco Mosaic Virus TSWV : Tomato Spotted Wilt Virus UV : Ultra violet

Hình 2.11 Triệu chứng nhiễm CMV trên một số thực vật 28

Hình 4.12 Hình chụp cây thuốc lá khỏe và bệnh tại huyện Bến Cầu 53

Hình 4.13 Hình chụp cây thuốc lá khỏe và bệnh tại huyện Tân Biên 54

Hình 4.14 Kết quả điện di sản phẩm PCR trên thuốc lá nhiễm TMV tại huyện Tân Biên 56

Hình 4.15 Kết quả điện di sản phẩm PCR trên thuốc lá nhiễm TMV tại huyện Bến Cầu 57

xii

DANH SÁCH CÁC BẢNG

BẢNG TRANG Bảng 4.1 Kết quả ELISA đối với TSWV trên đậu phộng 45 Bảng 4.2 Kết quả ELISA đối với TMV, CMV và TSWV trên số mẫu thuốc lá 46 Bảng 4.3 Kết quả ELISA đối với CMV trên thuốc lá 47 Bảng 4.4 Kết quả ELISA đối với TMV trên thuốc lá 48 Bảng 4.5 Kết quả ELISA đối với mẫu thuốc lá nhiễm hỗn hợp CMV và TMV

và các mẫu chỉ nhiễm CMV hay TMV 50 Bảng 4.6 Tỷ lệ thuốc lá nhiễm bệnh theo triệu chứng quan sát được trên lá 51

xiii

DANH SÁCH CÁC BIỂU ĐỒ

BIỂU ĐỒ TRANG Biểu đồ 4.1 Tỷ lệ số mẫu thuốc lá dương tính, âm tính với CMV, TMV, TSWV 46 Biểu đồ 4.2 Tỷ lệ thuốc lá nhiễm CMV giữa Tân Biên và Bến Cầu 47 Biểu đồ 4.3 Tỷ lệ thuốc lá nhiễm TMV giữa Tân Biên và Bến Cầu 48 Biểu đồ 4.4 Tỷ lệ giữa các mẫu thuốc lá nhiễm hỗn hợp TMV và CMV và các

mẫu chỉ nhiễm CMV hay TMV 50 Biểu đồ 4.5 Tỷ lệ thuốc lá nhiễm bệnh theo triệu chứng trên lá 51

Phần 1 MỞ ĐẦU1.1 Đặt vấn đề

Thuốc lá (Nicotiana tabacum L.) và đậu phộng (Arachis hypogaea L.) là hai

trong số các loại cây trồng công nghiệp khá quan trọng Chúng không những là mặt hàng tiêu dùng phục vụ cho đời sống con người mà còn là nguồn thu ngân sách đáng kể của nhiều quốc gia trên thế giới Do lợi ích kinh tế đó, nên chúng đã được trồng tại nhiều nơi trên thế giới và không ngừng được mở rộng diện tích

Tại Việt Nam, việc trồng thuốc lá và đậu phộng cũng đem lại những giá trị nhất định, về phương diện sử dụng lẫn phương diện thương mại, đóng góp một phần không nhỏ vào tổng thu nhập quốc gia Tuy nhiên, các loại bệnh cây cũng theo đó mà không ngừng phát triển, tấn công cây trồng, và đã gây ra không ít tổn hại cho việc trồng trọt và sử dụng, nhất là bệnh do virus gây nên Hiện nay, với khoa học tiên tiến, sinh học hiện đại đã phát hiện được trên 650 loài virus gây bệnh cho thực vật

Tỉnh Tây Ninh có diện tích trồng thuốc lá và đậu phộng khá lớn, sản lượng thu hoạch hàng năm khá cao và mang lại nhiều lợi nhuận Nhưng trong những năm gần đây, việc trồng trọt hai loại cây này đã gặp nhiều tổn thất vì bệnh do virus gây ra Trong đó, Cucumber Mosaic Virus (CMV), Tobacco Mosaic Virus (TMV) và Tomato Spotted Wilt Virus (TSWV) là ba loại virus mà tác hại của nó vô cùng nghiêm trọng, dẫn tới giảm năng suất và chất lượng nguyên liệu cây trồng Một khi bệnh đã phát triển thành dịch thì rất khó khống chế và có khi phải tiêu hủy tất cả diện tích đã trồng trọt Việc làm này sẽ gây nhiều khó khăn và đem lại tổn thất lớn cho người trực tiếp canh tác cũng như cho kinh tế đất nước

Chính vì lý do đó mà chúng tôi thực hiện đề tài: “Đánh giá tình trạng nhiễm

Cucumber Mosaic Virus, Tobacco Mosaic Virus, Tomato Spotted Wilt Virus trên

cây thuốc lá (Nicotiana tabacum L.) và cây đậu phộng (Arachis hypogaea L.) tại

tỉnh Tây Ninh bằng kỹ thuật ELISA và chẩn đoán Tobacco Mosaic Virus bằng kỹ thuật RT - PCR”, nhằm đưa ra phương pháp phát hiện bệnh sớm nhất, từ đó có biện

pháp ngăn chặn kịp thời, với mong muốn giảm bớt được thiệt hại do các virus này gây

ra, góp phần ổn định được nguồn thu nhập từ thuốc lá và đậu phộng cho tỉnh Tây Ninh nói riêng và cả nước nói chung

1.2 Mục đích Yêu cầu 1.2.1 Mục đích

Chẩn đoán bệnh Cucumber Mosaic Virus (CMV), Tobacco Mosaic Virus (TMV)

và Tomato Spotted Wilt Virus (TSWV) trên cây thuốc lá (Nicotiana tabacum L.) và cây đậu phộng (Arachis hypogaea L.) bằng kỹ thuật DAS – ELISA (Double Antibody

Sandwich – Enzyme Linked Immunosorbent Assay)

Phát hiện Tobacco Mosaic Virus bằng kỹ thuật RT – PCR (Reverse Transcriptase – Polymerase Chain Reaction)

Tên khoa học : Nicotiana tabacum L

Tên tiếng Anh : Tobacco Tên tiếng Việt : Thuốc lá

2.1.2 Nguồn gốc và phân bố

Cây thuốc lá hoang dại đã có cách đây khoảng bốn ngàn năm, trùng với nền văn minh của người da đỏ vùng Trung và Nam Mỹ Hàng ngàn năm trước Công nguyên, người da đỏ đã trồng thuốc lá trên những vùng đất mênh mông ở Nam Mỹ, Trung Mỹ, Mexico ở Bắc Mỹ, quần đảo Antille và một số nơi khác Họ dùng thuốc lá với mục đích nghi lễ và chữa bệnh

Năm 1492, trong chuyến thám hiểm tìm ra châu Mỹ, Christophe Columbus đã phát hiện thấy người bản xứ ở quần đảo Antille hút một loại lá cuốn tròn gọi là Tabaccos Không lâu sau đó, thuốc lá đã được phổ biến và gieo trồng khắp thế giới

Vào những năm 1530 – 1600, cây thuốc lá được các giáo sĩ người Pháp đưa vào Việt Nam

2.1.3 Đặc điểm di truyền

Bộ nhiễm sắc thể 2n = 48

Hàm lượng DNA trong nhân tế bào: 3,9 × 10-12

gram/ bộ nhiễm sắc thể Số cặp base trong bộ nhiễm sắc thể: 3,73 × 109

bp

2.1.4 Đặc điểm hình thái

Rễ thuốc lá là một hệ thống gồm: Rễ cái, rễ nhánh, rễ hấp thụ và rễ bất định Rễ thường ăn sâu xuống đất từ 1,5 – 2 m

Thuốc lá là cây cỏ nhất niên, cây trưởng thành thường cao 1 – 2 m, chỉ phân nhánh ở ngọn Trên thân cây có nhiều lóng, được phân cách bởi những đốt

Hình 2.1 Nicotiana tabacum L

Lá cây thuốc lá rất to, đơn nguyên, hình bầu dục, đầu hơi nhọn, mọc cách, mềm, có lông dính ở hai mặt Số lá trên thân chính trung bình từ 20 – 35 lá

Hoa đơn, lưỡng tính, có năm cánh, màu trắng hồng, hồng tươi, dài 1 – 2 cm Quả nang, hai ngăn Mỗi cây có 100 – 150 quả trên một chùm hoa, có những cây (tùy giống) có tới 400 – 500 quả trên chùm hoa

Hạt thuốc lá rất nhỏ, rất cứng, bề mặt vỏ hạt sù sì, nhiều nếp nhăn

2.1.5 Đặc điểm trồng trọt 2.1.5.1 Yếu tố khí hậu

Thuốc lá là cây ưa sáng trực tiếp

Cây có thể thích nghi với một phổ khí hậu rộng Nhiệt độ lý tưởng cho cây thuốc lá: 25oC – 28oC

Độ ẩm không khí thích hợp cho cây thuốc lá: 70% 80% Độ ẩm đất thích hợp:

Giai đoạn đầu sinh trưởng: 60% 65% Giai đoạn sinh trưởng mạnh: 80% Giai đoạn già chín của lá: 60%

2.1.5.2 Yếu tố đất đai

Cây thích hợp với đất nhẹ (đất pha cát hoặc đất cát), tơi xốp, thông thoáng tốt, thoát nước dễ Độ pH tốt nhất cho đất trồng thuốc lá ở thời kỳ đầu là pH = 6, hơi kiềm ở thời kỳ sau là pH từ 7,5 đến 7,9

Lượng phân bón cơ bản là: N: 40 – 80kg/ ha, P: 30 – 90kg/ ha và K: 50 – 110kg/ ha

2.1.5.3 Yếu tố sinh vật

Cây dại, cây ký chủ, là thành phần gây hại đến sinh trưởng cây thuốc lá Động vật gây hại (trực tiếp, gián tiếp) cho cây thuốc lá ở nước ta có rất nhiều Tại miền Bắc Việt Nam, theo kết quả điều tra cho thấy có 40 loài sâu bệnh xuất hiện và gây hại ở các vùng trồng thuốc lá Trong đó có 9 loại bệnh do virus, 5 do vi khuẩn, 12 loại bệnh nấm và 16 loại sâu

2.1.6 Giá trị kinh tế và sử dụng

Lợi nhuận đối với người trồng thuốc lá rất cao Sản phẩm chính của cây thuốc lá là sản xuất ra các loại thuốc hút, nhai, ngửi

Các bộ phận trên cây thuốc lá có tỷ lệ: Lá: 30%, thân: 40%, hạt: 20% và rễ: 10% Như thế, đối với các nước có nền công nghiệp chưa phát triển, thì việc sử dụng năng suất sinh học còn rất thấp vì ngoài lá ra không tận dụng được các bộ phận còn lại để sản xuất các sản phẩm khác

Thành phần độc hại trong thuốc lá có nhiều, quá trình nhiệt phân, ngưng tụ trong khi đốt, cháy (hút) đã tạo ra một số chất, ảnh hưởng sâu sắc đến hóa tính của lá thuốc Vì thế, để hạn chế độc hại của thuốc lá đòi hỏi nhà sản xuất thuốc lá phải nỗ lực tìm ra các biện pháp để giảm bớt các thành phần này

Người ta tận dụng các loại phế thải thân, lá thuốc lá để sản xuất ra sunfat nicotin, có tác dụng tốt trong phòng trừ sâu bệnh trên đồng ruộng Từ thân và lá thuốc lá, giáo sư R L Wain (Anh) đã chiết xuất được sclareol và 13 epi sclareol có tác dụng phòng trừ được bệnh rỉ sắt trong cây họ đậu

Sản xuất nước hoa từ hoa thuốc lá, acid nicotinic, acid citric lấy từ cây thuốc lá nhiều hơn từ 2 – 3 lần trong cam chanh để sử dụng vào công nghiệp thực phẩm Chiết xuất được trong hạt thuốc lá 35% 40% dầu sử dụng trong công nghiệp

Thân cây thuốc lá còn được chế biến thành thức ăn gia súc có giá trị dinh dưỡng cao, thu được 3 – 3,5 tấn/ ha hoặc thu được 12% 15% protein cao cấp trong cây thuốc lá để làm thực phẩm Ngoài ra, các phế thải của thuốc lá trong quá trình chế biến như vụn, bụi được tận dụng chế biến làm phân hữu cơ khá tốt

Về mặt nghiên cứu, cây thuốc lá được coi là đối tượng thử nghiệm các nghiên

cứu sinh học Nicotiana spp được dùng làm mô hình nghiên cứu in vitro về sự tái sinh

ở thực vật từ năm 1957 Trong những nghiên cứu cổ điển của Skoog và Miller thì

Nicotiana tabacum là đối tượng được chú ý sớm nhất Các nghiên cứu về nuôi cấy mô,

về sinh học phân tử đã đạt được nhiều thành công ở cây thuốc lá Hy vọng trong tương lai, cây thuốc lá sẽ còn có nhiều công dụng khác để phục vụ cho nhu cầu xã hội

(C)

(A)

(B)

(A): Vườn cây thuốc lá

Hình 2.2 Một số hình ảnh về cây thuốc lá Nicotiana tabacum L

2.2 Giới thiệu về cây đậu phộng 2.2.1 Vị trí phân loại

Ngành : Magnoliophyta Lớp : Magnoliopsida Bộ : Fabales

Họ : Fabaceae Phân họ : Faboideae

Giống : Aeshynoenaeae Tên khoa học : Arachis hypogaea L

Tên tiếng Anh : Peanut, groundnut Tên tiếng Việt : Đậu phộng, lạc

Có nhiều quan điểm của nhiều tác giả tranh luận về trung tâm khởi thủy chính

xác của loài Arachis hypogaea Nhìn chung các quan điểm cho rằng Braxin là trung tâm khởi nguyên của loài Arachis hypogaea, một số tác giả lại cho rằng nơi xuất xứ là

ở Bolivia (Krapovickas, 1968, Cardenas, 1969), vùng thượng lưu sông Plata Hiện nay, cây đậu phộng được trồng rộng rãi trên 100 nước từ 40o

Bắc đến 40o Nam thuộc vùng nhiệt đới và các vùng ấm áp trên thế giới Châu Á đứng hàng đầu thế giới về diện tích trồng đậu cũng như là sản lượng, tiếp theo là châu Phi, Bắc Mỹ rồi đến Nam Mỹ

Trong số 25 nước trồng đậu phộng ở Châu Á, Việt Nam đứng hàng thứ 5, và đậu phộng đã được trồng khá phổ biến từ xưa đến nay ở nhiều nơi

2.2.4 Đặc điểm hình thái

Đậu phộng có rễ cọc phát triển tốt Rễ dạng bò khoẻ hơn dạng mọc đứng Đây là cây cỏ nhỏ, nhất niên, nhánh sà, có lông, chiều cao từ 20 – 40 cm Thân chính mọc từ đốt cuối của trụ trên lá mầm, hai lá mầm đối xứng nhau

Có 4 hoặc 3 lá chét ( chỉ có ở Erectoides), hình dạng lá thay đổi từ thuôn, lưỡi

mác đến elip, elip thuôn dài, có lông bao phủ

Hoa đậu phộng dạng cánh bướm, màu vàng, cánh rời, cây phát hoa ở nách lá, các hoa ở gần mặt đất

Quả hình thành dưới đất, thắt từ 1 – 5 đốt, mỗi đốt chứa 1 hạt với 2 lá mầm và 1 phôi thẳng Bế quả có quả bì chạm trổ

Hạt có vỏ lụa mỏng, đỏ, chiều dài 7 – 21 mm, đường kính 5 – 13 mm

2.2.5 Đặc điểm trồng trọt 2.2.5.1 Yếu tố khí hậu

Cây sinh trưởng cần nhiều ánh sáng mặt trời và thời tiết ấm nóng Không mẫn cảm với chiều dài ngày

Ở những vùng có lượng mưa từ 500 – 1250 mm phân phối đều, cây sẽ cho sản lượng cao

Đậu phộng không chịu đông giá và úng nước

2.2.5.2 Yếu tố đất đai

Đất đai lý tưởng cho đậu phộng là thoát nước nhanh, màu sáng, lỏng, dễ vỡ, phù sa pha cát có đầy đủ canxi và một lượng chất hữu cơ vừa phải (York và Codwell, 1951)

Có thể đạt sản lượng cao trên đất hơi chua pH = 6 – 6,4 (Woodrof, 1966) Cây khá mẫn cảm với đất mặn

Đậu phộng có nhu cầu về chất dinh dưỡng các loại cao

2.2.6 Giá trị kinh tế và sử dụng

Đậu phộng là cây thực phẩm, cây có dầu quan trọng dùng chế biến thành dầu thực vật Trong số các loại cây hạt có dầu trồng hàng năm trên thế giới, đậu phộng đứng thứ hai sau đậu tương về diện tích trồng cũng như về sản lượng

Giá trị dinh dưỡng trong 100g đậu phộng gồm có: 22g cacbonhydrat, 50g chất béo và hàm lượng protein là 24g 100g đậu phộng cung cấp 590 KCalo

Các nhà khoa học thuộc Đại học Y Harvard (Mỹ) đã rút ra kết luận: Người thường xuyên ăn đậu phộng hay bơ lạc sẽ ít có nguy cơ mắc bệnh tiểu đường type 2 so với những người khác Ăn 140g đậu phộng hay bơ lạc mỗi tuần sẽ giảm được 27% nguy cơ mắc bệnh Điều đó được giải thích là do trong đậu phộng có chứa chất béo chưa bão hòa giúp cải thiện độ ổn định của insulin đường máu

Ngoài các chất chống oxy hóa ra thì đậu phộng có chứa nhiều thành phần dinh dưỡng khác nên nó còn giúp ngăn ngừa bệnh tim nhờ làm giảm lượng cholesterol trong máu

Đậu phộng là một trong những cây xuất khẩu thu ngoại tệ của nước ta Hiện nay, ngoài những vùng chuyên canh, thì nó đã và đang được trồng khá phổ biến ở nhiều vùng trong nước Mặc dù có vai trò quan trọng như vậy, nhưng nghiên cứu cơ bản cũng như nghiên cứu các ứng dụng về đậu phộng ở nước ta nhìn chung vẫn còn nhiều hạn chế

2.3 Một số bệnh trên thực vật do virus gây ra 2.3.1 Sơ lƣợc chung về virus gây hại thực vật

Protein gồm nhiều loại acid amin tạo thành: Alanin, glycin, lizin, aginin, acid asparaginic, acid glutamic, lesin, sistein, prolin, triptophan Các acid nucleic (RNA hay DNA) sẽ quyết định bản chất protein của chúng

Trọng lượng cơ thể của virus rất khác nhau từ 4,6 triệu Da đến 39 triệu Da

Chúng có nhiều hình dạng khác nhau: Hình gậy, hình cầu, hình sợi, hình tinh trùng Một số virus trong những điều kiện nhất định của môi trường có thể tạo thành các tinh thể

2.3.1.2 Sự lan truyền bệnh virus thực vật

Đa số virus di chuyển theo bó mạch libe từ trên xuống dưới rồi lại từ dưới lên trên khi các dòng chất dinh dưỡng được vận chuyển về các cơ quan sinh thực Virus di chuyển từ tế bào này sang tế bào khác bằng các cầu nối nguyên sinh hết sức chậm chạp, di chuyển trong các mô mạch dẫn có tốc độ nhanh hơn

Các con đường truyền bệnh:

Truyền qua nhân giống vô tính: Ghép cây, ghép chồi, chiết cành, gốc ghép, cành ghép, cành giâm, nuôi cấy mô thực vật hay nhân giống vô tính từ củ hay thân cây

Truyền qua hạt giống hay phấn hoa cây trồng: Có khoảng 100 loài virus có khả năng này, phần lớn tập trung ở họ bầu bí

Truyền bệnh bằng cơ học, tiếp xúc: Trồng cây với mật độ dày, giao tán, lá cọ sát nhau giữa cây bệnh với cây khỏe Hay truyền qua vết thương do gió, chăm sóc, thu hái, gia súc

Truyền bệnh bằng côn trùng môi giới (nhện, tuyến trùng): Côn trùng là nhóm môi giới (vectơ) truyền bệnh virus quan trọng nhất và gây thiệt hại kinh tế rất lớn trên đồng ruộng Một loại côn trùng thường chỉ là môi giới truyền bệnh cho một loại virus mà thôi

Các dạng tồn tại của virus trong cơ thể côn trùng:

Nhóm virus không bền vững là những virus không có khả năng tồn tại trong cơ thể côn trùng từ vài phút tới 1 giờ Đó là những virus lây bệnh nhanh chóng trong khoảng thời gian từ 15 giây tới 30 phút sau khi chích hút ở cây bệnh và có thể lây ngay

Nhóm virus bền vững là những virus có thể sống bền vững trong cơ thể côn trùng một thời gian từ vài giờ tới vài tuần lễ mới có khả năng truyền bệnh cho cây và có thể truyền bệnh đến suốt đời Đây là kiểu truyền bệnh theo phương pháp sinh học

Nhóm virus bán bền vững là những virus có kiểu truyền bệnh trung gian giữa hai nhóm trên

Trong mối quan hệ sinh học giữa virus và côn trùng thì virus rất có lợi: Tăng về số lượng, tăng cường tính ký sinh gây bệnh và được đưa vào đúng tầng mô mẫn cảm bệnh Nhưng côn trùng môi giới sẽ bị giảm tuổi thọ, sức sinh sản và sức sống giảm

Truyền bệnh nhờ nấm: Đa số các nấm sống trong đất đều có khả năng truyền bệnh virus cho cây

Truyền bệnh bằng dây tơ hồng (Cuscuta sp.): Đây là thực vật thượng đẳng ký

sinh tạo rễ ăn sâu vào thân cây sống để hút nhựa Do vậy, có nhiều loại virus thực vật di chuyển theo thân dây tơ hồng đi từ cây này sang cây khác để gây bệnh

2.3.2 Một số bệnh do các virus khác gây hại trên cây thuốc lá

 Bệnh virus Y khoai tây

Triệu chứng: Rất đa dạng, điển hình nhất là khảm và gân xanh đậm, lá nhăn nheo, biến dạng, cây bị lùn

Virus gây bệnh: Potato Virus Y (PVY), thuộc nhóm Potyvirus

 Bệnh virus gây vết hằn thuốc lá

Triệu chứng: Bao gồm triệu chứng của TMV, CMV, lá bị khảm và có những vệt xanh đậm dọc theo gân lá

Virus gây bệnh: Tobacco Etch Virus (TEV), thuộc nhóm Potyvirus  Bệnh virus đốm gân thuốc lá

Triệu chứng: Đa dạng tùy theo những dòng thuốc lá khác nhau, lá bị khảm nhẹ, biến dạng, triệu chứng điển hình là hóa vàng dọc theo gân chính

Virus gây bệnh: Tobacco Vein Mottling Virus (TVMV), nhóm Potyvirus  Bệnh virus gây khảm cỏ linh lăng

Triệu chứng: Trên tàn lá xuất hiện dạng khảm có màu vàng trắng hay trắng, đôi khi mất màu vùng mô giữa các gân lá, thường được xem như là bệnh khảm calico, các dạng sọc vàng và chết hoại cũng có thể xảy ra Thông thường, lá không bị biến dạng, cây có thể hơi lùn và đôi khi trái bị biến dạng

Virus gây bệnh: Alfalfa Mosaic Virus (AMV)  Bệnh virus cong lá thuốc lá

Triệu chứng: Lá cong và biến dạng, lốm đốm vàng và chết hoại, cây bị lùn Virus gây bệnh: Tobacco Leaf Curl Virus (TLCV)

2.3.3 Một số bệnh do các virus khác gây hại trên cây đậu phộng

 Bệnh hoại tử chồi (thối ngọn)

Triệu chứng: Lá có các vòng đồng tâm úa vàng hoặc các mảng vàng xanh xen lẫn nhau, cây thối ngọn, rồi lan sang các phần khác, cây bị ức chế sinh trưởng, nách lá nảy chồi nhanh, các lá ở chồi nách giảm kích thước, bị vặn, đốm khảm và úa vàng Cây bị nhiễm sớm lá xoăn lại và thành dạng bụi

Virus gây bệnh: Tomato Spotted Wilt Virus (TSWV)  Bệnh chùn đậu phộng do virus

Triệu chứng: Đầu tiên xuất hiện các vết và đốm tròn úa vàng, sau đó mờ dần, phiến lá màu xanh đậm với đốm nhạt, cây cằn lại, xanh tối, tạo thành một búi, lá có đốm khảm, vòng vàng, quả nhỏ, rễ kém phát triển, đen tối, vỏ dễ bong, dễ nhiễm các vật hại khác

Virus gây bệnh: Peanut Clump Virus (PCV)

 Bệnh hoa lá đậu phộng do virus

Triệu chứng: Cụm xanh tối rải rác xen kẽ với các vòng úa vàng xuất hiện ở các lá non nhất, cây bị nhiễm không có dấu hiệu cằn cỗi

Virus gây bệnh: Peanut Mottle Virus (PMV), thuộc virus khoai tây nhóm Y  Bệnh virus đốm nhạt ở cây đậu bò

Triệu chứng: Gân lá trong, lá bị uốn cong, các vết hoại tử hình thành ở lá và cuống làm rụng lá, cây lùn, quả ít, lá non có từng dải sọc

Virus gây bệnh: Cowpea Mild Mottle Virus (CMMV)  Bệnh khảm xanh đậu phộng

Triệu chứng: Đốm úa vàng, ở lá chết non gân lá trong, cây bị hại nặng bị lùn Virus gây bệnh: Peanut Green Mosaic Virus (PGMV)

 Bệnh đốm vàng đậu phộng do virus Triệu chứng: Lá có khảm xanh rõ rệt

Virus gây bệnh: Groundnut Chlorotic Spotting Virus (GCSV)  Bệnh khảm vàng

Triệu chứng: Lá non bị nhiễm có các đốm vàng sáng, nhăn nheo, mép lá cuốn lên phía trên

Virus gây bệnh: Được truyền bởi bọ phấn trắng Bemisia tabaci

2.4 Giới thiệu về Tomato Spotted Wilt Virus (TSWV) 2.4.1 Nguồn gốc và sự lan truyền của TSWV

Năm 1915, TSWV được phát hiện lần đầu tiên khi gây thiệt hại lớn trên cà chua trồng ở Australia Đến năm 1920, bệnh đã lan tràn trên khắp lãnh thổ Australia và nhiều vùng trên thế giới

Năm 1926, TSWV xuất hiện trên cây thơm (dứa) ở Hawaii và phát triển thành dịch ở California vào năm 1935

Năm 1938, phát hiện thấy TSWV trên cà chua trồng trong nhà kính tại Ohio Vào những năm 1960, TSWV đã gây ra nhiều thiệt hại cho cà chua trồng tại Hawaii

Năm 1970, lần đầu tiên, TSWV được xác định là gây bệnh tại Georgia

Năm 1971, TSWV gây bệnh trên cây đậu phộng ở Texas và hủy hoại nặng nề các cánh đồng trồng đậu phộng vào năm 1985 – 1986

Năm 1972, TSWV được phát hiện thấy lần đầu tiên tại Louisiana

Năm 1989, TSWV gây thiệt hại nặng cho thuốc lá, đậu phộng và cà chua ở miền Nam Georgia

Trong hai năm 1997 và 1998, tại Florida, ước tính thiệt hại khoảng 40 triệu USD mỗi năm do TSWV gây bệnh trên đậu phộng trồng tại đây (University of Florida, 2000)

2.4.2 Cấu trúc của virus TSWV

TSWV là virus thuộc họ Bunyaviridae, giống Tospovirus

Bunyaviridae là một họ lớn gồm những virus được mang bởi động vật chân đốt,

gồm năm giống là Bunyavirus, Hantavirus, Nairovirus, Phlebovirus và Tospovirus Trong đó, Tospovirus được đánh giá là một trong mười nhóm virus gây bệnh cây

nghiêm trọng nhất Virus thuộc họ này có vật liệu di truyền là ssRNA

Genome của TSWV gồm ba phần: Một sợi RNA âm tính và hai sợi ambisene Ba sợi RNA này khác nhau về kích thước và được gọi là Large (L), Middle (M), Short (S) Mỗi RNA được bao bọc bởi nhiều bản copy của 1 tiểu đơn vị Nucleocapside (N) và 10 – 20 bản sao của protein lớn (L) là polymerase của virus (Van Poelwyk và cộng sự, 1993) Giữa các đoạn L, M, S có trình tự kết thúc như nhau

TSWV hình cầu, đường kính 80 – 110 nm (Lindsey Irons and Emily Sims)

2.4.3 Phân loại TSWV

TSWV được phân loại như là đại diện duy nhất của nhóm cây đơn thân (Mathew, 1979) Năm 1989, được phân chia thành 2 dòng: TSWV dòng L và TSWV dòng I Những năm 1989 - 1992, 2 dòng này được xác định là có đặc tính huyết thanh học khác nhau và được đổi tên thành TSWV (TSWV dòng L) và INSV (TSWV dòng I)

Hình 2.5 Cấu trúc virus TSWV

Hiện nay, TSWV được phân loại là nhóm nguyên thủy của chi Tospovirus mới

trong họ Bunyaviridae Người ta dựa trên tính huyết thanh và trình tự nucleotide mà chia ra làm 6 loài:

Tomato Spotted Wilt Virus (nhóm huyết thanh I)

Groundnut Ring Spot Virus GRSV (nhóm huyết thanh II) Tomato Chlorotic Spot Virus TCSV (nhóm huyết thanh III)

Impatiens Necrotic Spot Virus INSV (nhóm huyết thanh IV) Groundnut Bud Necrosis Virus GBNV (nhóm huyết thanh V) Wattermelon Silver Molt Virus WMSMV

2.4.4 Dãy ký chủ của TSWV

TSWV có phổ ký chủ rất rộng, trên 600 loài và 70 họ thực vật, trải dài trên khắp các lục địa Nó bao gồm những cây cảnh như Aster, Vinca, Impatiens, Ranunculus,

Zinna và các cây trồng như Capsicum annuum, Lycopersicon esculentum, Lactuca

sativa và Solanum tuberosum, và Arachis hypogaea Trong số đó, cỏ dại là nguồn

chứa TSWV chính (Y.Antignus và cộng sự, 1997)

2.4.5 Con đường truyền bệnh

TSWV được truyền từ cây này sang cây khác thông qua nhiều loài bọ trĩ khác

nhau Có ít nhất 4 loài bọ trĩ: Thrips tabaci Lind, Western Flower Thrips (bọ trĩ hoa) (Frankliniella occidentalis), Frankliniella schultzei (Trybom), Frankliniella fusca (Hind) Trong đó, do có sự phân bố rộng rãi nên Western Flower Thrips (Frankliniella

occidentalis) và Onion Thrips (bọ trĩ hành) (Thrips tabaci) là các vectơ chính truyền

bệnh

Bọ trĩ (Thrips) là những côn trùng có kích thước rất nhỏ (0,5 1mm), khó thấy bằng mắt thường, thân thon, di chuyển nhanh nhẹn bằng cách nhảy, con trưởng thành có thể bay Chúng thường di chuyển với số lượng lớn và bay theo gió tới hàng dặm

Con trưởng thành màu nâu đen hay đen, ấu trùng màu vàng rơm Con cái sinh sản không cần con đực, đẻ trứng vào mô mềm của thân cây, lá hay hoa Một ổ trứng có từ 50 – 60 trứng, ấp trứng trong 7 ngày Sau khi trứng nở, ấu trùng sẽ ăn ngay, trong khoảng 6 – 7 ngày trước khi bắt đầu chuyển vào giai đoạn “ngủ” Ấu trùng ăn mô bị nhiễm khoảng 15 phút, chúng đưa virus vào bên trong cơ thể Thời gian ăn càng kéo dài thì khả năng mang virus càng tăng lên Chỉ ấu trùng mới có khả năng mang virus

Sau đó, chúng không ăn nữa, chui vào đất, sâu khoảng 8 cm, trở thành nhộng, và bắt đầu “ngủ” Kết thúc giai đoạn “ngủ”, chúng trở thành bọ trĩ trưởng thành, có cánh và lên mặt đất Thời gian để từ trứng trở thành bọ trĩ trưởng thành phụ thuộc vào nhiều yếu tố: Nhiệt độ, độ ẩm, điều kiện phát triển

2.4.6 Điều kiện phát triển bệnh

TSWV thích nghi với điều kiện thời tiết ấm áp, nhiệt độ dao động từ 20oC đến 37oC Nhiệt độ cao, ẩm độ thấp gây bất lợi cho bọ trĩ Nhiệt độ lạnh trong mùa đông cũng làm giảm đáng kể số lượng bọ trĩ

TSWV phát triển trong suốt giai đoạn sinh trưởng, sinh dưỡng của cây, giai đoạn mà virus được bọ trĩ lan truyền từ cây này sang cây khác, từ vùng này sang vùng khác

Virus này có thể qua đông trên nhiều loại cây trồng Khi nhiệt độ xuống thấp, bọ trĩ mang virus qua đông dưới dạng côn trùng nằm trong đất Khi xuân tới, thời tiết ấm áp, bọ trĩ sẽ di chuyển từ cỏ dại sang cây trồng để truyền bệnh Do đó, TSWV cứ lây

Hình 2.6 Bọ trĩ trưởng thành dài 1mm

nhiễm từ năm này sang năm khác, từ vụ này đến vụ khác từ những loài bọ trĩ ký sinh trên cây (Ray Cerkauskas, 2004)

2.4.7 Triệu chứng bệnh trên cây nhiễm TSWV

Triệu chứng cây nhiễm TSWV rất đa dạng, tùy thuộc vào tuổi cây, điều kiện môi trường, mức độ lây nhiễm, số lượng và thành phần các virus gây hại cho cây ký chủ

Sự nhiễm bệnh cho cây ký chủ được biểu hiện thấy trên những tế bào biểu bì, được truyền bệnh thông qua những vết thương do bọ trĩ cắn Triệu chứng của bệnh sẽ xuất hiện trong vòng từ 2 đến 4 ngày, hoặc từ 10 ngày đến 6 tuần, có khi lại lâu hơn Những cây con có thể bị héo và chết trong vòng 1 tuần kể từ khi nhiễm bệnh

Cây nhiễm TSWV có triệu chứng chung là xuất hiện các vòng tròn đồng tâm, những đốm héo trên lá non do sự hoại tử của các mô, có đốm lấm chấm Đầu tiên những đốm này có màu vàng, nhưng sau đó những vùng bị chết sẽ chuyển sang màu nâu đỏ

Từ cây con đến cây trưởng thành đều có thể bị TSWV tấn công Khi bị nhiễm virus, cây trồng bị cằn cỗi, còi cọc, chồi phát triển nghiêng về một bên (ne ngọn) Hình thái của cây thay đổi: Lá cây nhăn nheo, vặn vẹo, như bóp nát, thân cây bị uốn cong, ngã, rủ xuống, phát triển bất thường Cây bị bệnh không phát triển trong nhiều tuần, lá rụng dần và chết

Cây trồng bị nhiễm bệnh vào giai đoạn đang phát triển thì có thể không ra quả hoặc có quả nhưng rất nhỏ, có các đốm nhỏ hay các vòng hoại tử hay thể khảm trên vỏ quả Đặc điểm này làm giảm đi giá trị cảm quan khi sử dụng hay dùng thương phẩm

Tuy nhiên, triệu chứng này có thể giống với các bệnh do các virus khác, vi khuẩn, nấm hay stress môi trường gây ra Vì thế cách chẩn đoán bệnh theo triệu chứng bên ngoài chỉ là cách xác định bệnh nhất thời nên có thể không chính xác

Cây thuốc lá Lá thuốc lá

Lá đậu phộng Cây đậu phộng

Lá cà chua Trái cà chua

Trái ớt

Thân

Hình 2.7 Triệu chứng nhiễm TSWV trên một số thực vật

(http://www.sac.cpes.peachnet.edu/spottedwilt)

Có mật độ trồng phù hợp để tránh sự di chuyển của các loài bọ trĩ từ những vùng nhiễm bệnh đến

Sử dụng cây trồng sạch bệnh, cây kháng bệnh

Hạn chế việc trồng liên tục cùng một loại cây trên cùng một vùng đất

Tránh trồng những cây nhạy cảm với TSWV trong những vùng đang bị ảnh hưởng của TSWV

Loại bỏ các loài cỏ dại và cây mọc tự nhiên quanh khu vực trồng trọt Bỏ hoang các cánh đồng bị nhiễm sau khoảng 3 – 4 tuần

Trồng xen cây nhạy cảm với cây không nhạy cảm để kháng bệnh

Khống chế bọ trĩ bằng các biện pháp sinh học để có hiệu quả và có lợi nhất, mà không gây ô nhiễm môi trường

Sử dụng nhiều loại thuốc trừ sâu khác nhau, đúng liều lượng và thời gian hợp lý để tiêu diệt được nhiều loài bọ trĩ cùng một lúc và đạt được kết quả tốt nhất

Thay đổi liên tục các loại thuốc trừ sâu để tránh sự kháng thuốc

2.5 Giới thiệu về Tobacco Mosaic Virus (TMV) 2.5.1 Nguồn gốc của TMV

Năm 1892, nhà bác học Nga D I Ivanopski khi nghiên cứu về bệnh hoa lá thuốc lá đã phát hiện thấy một loại “nguồn gây bệnh”, không phải là vi khuẩn, không nhìn thấy dưới kính hiển vi quang học mà có thể lọt qua ống lọc vi khuẩn

Năm 1898, M Baijerinck, Đan Mạch, cũng đã phát hiện và xác nhận nguồn gây bệnh đó mang tên tượng trưng là “virus” có nghĩa là “chất độc”

Năm 1939, Kaushe Pfankuch và Ryska sử dụng kính hiển vi điện tử quan sát thấy virus khảm thuốc lá TMV Điều này đã giúp cho việc nghiên cứu và phát hiện nhóm virus gây hại thực vật phát triển nhanh chóng và thu được nhiều thành tựu to lớn TMV là virus thực vật đầu tiên được phát hiện (Võ Thị Thu Oanh, 2002)

2.5.2 Cấu trúc của virus TMV

TMV hình que, dạng ống thẳng cứng, không di động, chiều dài 300 nm, đường kính 18 nm, trọng lượng phân tử 39,4 triệu Da (Caspa, 1963) Lớp vỏ gồm 2134 phân tử protein, chiếm 95% trọng lượng phân tử, mỗi phân tử protein gắn kết với 3 nucleotide kề cận trên sợi RNA và với các protein khác xung quanh, tạo thành cấu trúc xoắn từ phải qua quanh phân tử RNA (16,3 phân tử protein cho 1 vòng xoắn) Mỗi phân tử protein chứa 158 amino acid Genome của virus là RNA dương tính RNA gồm 6401 ribonucleotide, cũng có cấu trúc xoắn tương tự, nằm chính giữa cách 1 bán kính khoảng 4 nm, nhờ đó mà RNA không bị phân hủy bởi enzyme cellulase của lớp vỏ protein

(http://www.ppws.vt.edu/~sforza/tmv/tmv.html)

2.5.3 Phân loại TMV

TMV thuộc giống Tobamovirus và là một thành viên trong loài virus có cấu trúc

giống xoắn alpha

2.5.4 Dãy ký chủ của TMV

TMV có dãy ký chủ rộng lớn, 199 loài và 30 họ, nhưng ký chủ tự nhiên lại có giới hạn, hầu hết thuộc họ Solanaceae: Thuốc lá, cà chua, tiêu, là những cây trồng dễ bị ảnh hưởng nhất Chưa có vectơ sinh học nào được tìm thấy

2.5.5 Con đường truyền bệnh

Hầu hết những côn trùng ăn lá đều có thể truyền TMV, nhưng không có hiệu quả TMV có khả năng xâm nhiễm và lây lan rất cao Bệnh dễ lây lan đến mức chỉ cần có 1 cây bệnh thì có thể lây sang 8 – 10 cây khác

Hình 2.8 Cấu trúc virus TMV

Virus dễ dàng truyền qua các vết thương cơ giới, tiếp xúc cơ học trong quá trình trồng trọt hay do sự cọ xát vào nhau giữa lá khỏe và lá bị bệnh Vì vậy, côn trùng không phải là tác nhân chủ yếu trong việc truyền virus TMV còn có thể lây sang từ các sản phẩm như thuốc điếu, thuốc nhai

Virus chủ yếu tồn tại trong xác cặn bã (thân, rễ cây) vụ trước còn lại trên mặt luống, đây cũng là nguồn lây bệnh đáng kể, hay có thể từ các cây dại gần khu vực

vườn ươm như: Cà dại và cây thù lù cạnh (Physalis angulata L.), là những cây rất mẫn

cảm với virus này Nếu trên ruộng đã có một số cây nhiễm virus thì sự lây lan chủ yếu là do người trồng Nếu cây con trong vườn ươm đã nhiễm virus thì bệnh sẽ biểu hiện khoảng 1 tuần sau khi trồng

2.5.6 Điều kiện phát triển bệnh

Bệnh dễ xảy ra khi cây dư ẩm, mọng nước Quá trình lây bệnh trên cây trồng diễn ra chủ yếu vào thời kỳ cây sinh trưởng mạnh Bệnh lan nhanh vào giai đoạn nhổ cây, xới xáo, vun luống, bẻ ngọn, bấm chồi

Ngoài đồng ruộng, TMV có thể tồn tại với số lượng rất lớn trong rễ hoặc thân cây vụ trước, cho đến khi cây thuốc lá vụ sau được trồng tiếp tục TMV có trong thân cây hoặc mảnh vụn thuốc lá sau khi thu hoạch xong, sẽ trở nên mất hoạt tính nếu bị nắng mưa phân hủy trong vòng từ 5 đến 6 tháng Tuy nhiên, chúng có thể tồn tại suốt hơn 2 năm liền trong đất trồng hay các mảnh vụn của thân, rễ nếu các phần này không bị phân hủy Ngoài ra, loại đất trồng cũng có ảnh hưởng đến thời gian tồn tại của virus

2.5.7 Triệu chứng bệnh trên cây nhiễm TMV

TMV có biểu hiện triệu chứng dạng khảm trên thuốc lá Lá non bị biến dạng, cong xuống, có khảm, loang lỗ xanh đậm, xanh nhạt, có chổ biến vàng dọc gân lá Triệu chứng này rõ rệt hơn trên lá non và mô non Khảm không làm chết cây nhưng nếu bệnh xảy ra cây sẽ bị còi cọc, héo rũ dần Trong suốt thời gian nhiệt độ không khí cao (khô, nóng), cường độ chiếu sáng mạnh, những lá bị bệnh có thể chết, hiện tượng này gọi là “cháy do khảm” Trường hợp này vùng chết lan rộng trên lá Những lá bệnh vặn vẹo, cong queo, kéo dài ra Trong khi đó, rễ cây bệnh vẫn biểu hiện bình thường

Triệu chứng bệnh thường biểu hiện sau khi trồng từ 7 đến 10 ngày trở lên Càng nhổ cây con bị bệnh càng muộn thì bệnh ngày càng nặng

(E) (F)

(A): Trái cà chua

Hình 2.9 Triệu chứng nhiễm TMV trên thực vật

(B), (C), (D): Cây thuốc lá (E), (F): Lá thuốc lá

(http://www.ipmimages.org/browse/detail.cfm?imgnum=1440042) (A)

(D) (B)

(C)

2.5.8 Khống chế bệnh do TMV

Luân canh với cây trồng khác, không phải ký chủ của virus gây bệnh Tiêu hủy phần còn lại của cây sau thu hoạch

Vệ sinh trong và ngoài khu vực gieo trồng

Chọn vườn ươm trên đất mới hoặc đã luân canh từ 3 vụ trở lên Sử dụng giống kháng, cây sạch bệnh

Tỉa bỏ cây bệnh ngay sau khi trồng càng sớm càng tốt Tuyệt đối không hút thuốc trong vườn ươm, ruộng trồng

Khi vào vườn ươm và mỗi 15 – 20 phút làm việc trong luống ươm phải rửa tay chân và công cụ bằng bột giặt hay bằng dung dịch sửa tươi

Không được sử dụng vật dụng có liên quan đến thuốc lá nguyên liệu như: Bao tải đóng kiện, tấm bạt che phủ, sọt đựng lá để che phủ luống ươm và vận chuyển cây con cũng như lá thuốc tươi

Áp dụng hiện tượng kháng chéo: Lây nhiễm chủng virus có độc tính thấp lên cây khỏe nhằm tăng sức chống chịu của cây đối với virus khác có độc tính cao Cơ sở khoa học của hiện tượng được giải thích bằng giả thiết: Vỏ protein của chủng virus lây nhiễm đầu tiên sẽ cản trở tách RNA ra khỏi vỏ protein của virus sau, do đó ức chế sự nhân lên của virus này

2.6 Giới thiệu về Cucumber Mosaic Virus (CMV) 2.6.1 Nguồn gốc

Bệnh do CMV được báo cáo lần đầu tiên vào năm 1916 (Doolittle, 1916), là một trong số những bệnh cây sớm nhất được biết là do virus gây ra Sau đó, chúng xuất hiện ở nhiều nơi khác nhau tại Mỹ, cuối cùng lan tới châu Âu và châu Phi (Price, 1934) và những nơi khác trên thế giới

2.6.2 Cấu trúc của virus CMV

CMV hình tròn, đường kính 28 nm, trọng lượng phân tử vào khoảng 5,8 triệu đến 6,7 triệu Da, trong đó chứa 18% RNA và 82% protein Genome của nó là ssRNA, có kích thước 8621 kb Genome chia ra làm 3 phần: Phần lớn nhất dài 3389 kb, phần thứ hai dài 3035 kb và phần thứ ba dài 2197 kb (Gould và Symons, 1977) Tỷ lệ cơ bản của các nucleotide: G: 24%, A: 23%, C: 23%, U: 30% Cuối đầu 5’ của RNA có 1 mũ

methylnucleotide và không có poly (A) ở đầu 3’ Genome có cấu trúc giống như tRNA

hoạt động, có khả năng nhận tyrosine Không tìm thấy 1 nucleic acid nào trong virion mà không thuộc genome virus

Virion được tìm thấy trong tất cả các bộ phận của cây ký chủ và trong tế bào chất Trong tế bào chất nó có dạng kết tinh (thường là hình thoi, hình lục giác, hình cầu răng cưa, hay dạng lõm)

(http://www.biologie.uni-hamburg.de/lehre/bza/2tmv/e2tmve.htm)

2.6.3 Phân loại CMV

Cucumber Mosaic Virus thuộc họ Bromovidae Họ này gồm 5 giống:

Cucumovirus, Alfamovirus, Bromovirus, Ilarvirus và Oleavirus Trong đó, CMV thuộc

giống Cucumovirus

CMV gồm có nhiều dòng, bao gồm: A – CMV, E – CMV, L – CMV, N – CMV, P – CMV, Z – CMV và WAI// WAII, nó được chia ra làm 2 nhóm kháng nguyên, ToRS và DTL (Devergne, 1975)

2.6.4 Dãy ký chủ của CMV

CMV có dãy ký chủ rộng lớn, 191 loài trong 40 họ Trong số đó, chịu ảnh hưởng

của virus này nhiều nhất là ớt (Capsicum annum L.), cà chua (Lycopersicon

esculentum Mill.) và chuối (Musa L spp.)

Một số cây trồng ký chủ như: Các loại dưa, cà chua, rau spinach, cần tây, tiêu, cải xoong, củ cải đường, củ cải, su su, thanh yên, bầu bí, đậu lima, hành tây, cây anh đào, khoai tây, đại hoàng, cà rốt, thì là, ngò tây (Chupp và Sherf, 1960), mướp (Huang và cộng sự, 1987), atiso (Chabbouh và Cherif, 1990)

Một số cây cảnh làm ký chủ: Cúc, cây phi yến, phong lữ, lay ơn, cây vòi voi, dạ lan hương, vạn thọ, bìm bìm, dừa cạn, dã yên thảo, trúc đào, hoa mõm chó và các loại cây có hoa rực rỡ (Chupp và Sherf, 1960; Agrios, 1978)

Hình 2.10 Cấu trúc virus CMV