Sâu bệnh là hai kẻ thù làm giảm ựáng kể ựến năng suất và phẩm chất nông sản. Lúa là ựối tượng của nhiều ựối tượng dịch hại, chúng có khả năng gây thiệt hại nặng ựến năng suất, nhiều năm, ở nhiều nơi dịch hại có thể làm mất mùạ Theo FAO, trung bình thiệt hại do sâu bệnh ựã làm giảm ựến 20- 30% tiềm năng năng suất, có những nơi tỷ lệ này còn cao hơn.
Việt Nam là nước có khắ hậu nhiệt ựới nóng ẩm mưa nhiều, ựây là ựiều kiện rất thuận lợi cho cây lúa sinh trưởng phát triển ựồng thời cũng là ựiều kiện thắch hợp cho nhiều ựối tượng sâu bệnh phát triển. Theo Hồ Khắc Tắn (1982), hàng năm ở nước ta sâu bệnh làm thiệt hại tới 26,7% năng suất cây trồng. Hà Quang Hùng (1998), nước ta hàng năm có khoảng 30 vạn ha lúa (chiếm 30% diện tắch gieo trồng) bị sâu bệnh phá hại, riêng ở Miền Bắc sâu bệnh làm tổn thât khoảng 1,2 triệu tấn thóc.
2.3.4.1. Di truyền tắnh chống bệnh bạc lá
Bệnh bạc lá lúa ựược phát hiện ựầu tiên ở Nhật Bản vào khoảng năm 1884-1885, nhưng ựến mãi năm 1926 giống lúa chống bệnh ựầu tiên mới ựược xác ựịnh. Tại trường Trung học Nông nghiệp Kagoshima, giống lúa chống bệnh ựó ựã chọn lọc ra từ giống nhiễm bệnh Shikini và ựược ựặt tên là Kono 35. Nhiều công trình chọn tạo giống lúa kháng bệnh ựã ựược tiến hành từ ựó (Khush, 1977; Devadath,1987) [77].
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 23
Bệnh bạc lá phổ biến ở hầu hết các nước trồng lúa trên thế giới, ựặc biệt ở Châu Á (Nhật Bản, Trung Quốc, Philippin, Ấn độ,...). Bệnh bạc lá phát sinh phá hại suốt từ thời kỳ mạ ựến chắn nhưng có triệu chứng ựiển hình là ở thời kỳ lúa cấy trên ruộng từ sau ựẻ - trỗ, chắn sữạ
Vi khuẩn gây bệnh bạc lá lúa - Xanthomonas oryzae pv.oryzae, chúng
khá phổ biến xuất hiện ở 70 nước có trồng lúa trên thế giới, song vùng gây hại lớn nhất là vùng đông Nam Á và Châu Á làm thiệt hại về năng suất và chất lượng gạọ Theo Mew và cộng sự (1982) [89], thì bệnh có thể làm giảm tới 60% năng suất hàng năm. Ở Việt Nam bệnh bạc lá ựã từng gây hại nặng ở Bắc Giang (1956 - 1957), đông Triều - Quảng Ninh (1961) và phát triển thành dịch ở ựồng bằng sông Hồng những năm 1968 -1975 (Hà Minh Trung, 1996) [36].
Mức ựộ tác hại của bệnh phụ thuộc vào giống, thời kỳ bị nhiễm của cây sớm hay muộn và mức ựộ nặng hay nhẹ. Năm 1970 trên diện tắch lúa mùa giống NN8 bị bệnh ở mức ựộ 60 - 100%, giảm năng suất từ 30 - 60%.
Bệnh bạc lá ảnh hưởng rất lớn tới sinh trưởng và phát triển của cây lúa, làm tăng cường hô hấp, giảm cường ựộ quang hợp, cây mềm yếu, kéo dài thời gian trỗ, tăng tỷ lệ hạt lép, gạo nát cao (Tạ Minh Sơn, 1987)[46].
Vi khuẩn gây bệnh bạc lá lúa (Xanthomonas oryzae pv.oryzae) có hình thức sinh sản vô tắnh theo phương pháp phân ựôi tế bào, nếu có một ựột biến tự nhiên xảy ra mặc dù với tần số thấp cũng tạo nên nòi mới làm ựa dạng thêm các chủng. Một nòi vi khuẩn mới ựã ựược phân lập có ựộc tắnh cao hơn, nòi này ựã phát triển thành dịch vào năm 1957 ở tỉnh Kyushu - Nhật Bản (Mew và cộng sự, 1982)[89].
Năm 1989 ựã phát hiện ựược 14 gen chống bệnh bạc lá trong ựó có 5 gen là Xa-1, Xa-2, Xa-3, Xa-11 và Xa-12 tìm thấy ở Nhật Bản do Ogawa và
Yamamoto (1986) và 9 gen khác ựược phát hiện ở IRRI là Xa-4, xa-5, Xa-6,
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 24
theo Ogawa và cộng sự thì Xa-6 và Xa-9 cùng alen với Xa-3. Tương tự với
những gen chống bệnh trên, người ta ựã phát hiện ra 6 nòi sinh lý khác nhau ở Philippin ựó là: PX061 (nòi 1), PX086 (nòi 2), PX079 (nòi 3), PX071 (nòi 4), PX011 (nòi 5) và PX099 (nòi 6). Theo Ogawa và cộng sự (1988) thì những giống mang gen Xa-1, Xa-11, Xa-12, mẫn cảm với 6 nòi sinh lý tìm thấy ở Philippin, gen
Xa21 có nguồn gốc từ loài lúa dại Oryzae longistaminatạ Sau ựó Ikeda và
cộng sự (1990) ựã phát hiện thấy gen này có liên kết với gen Xa-3, Xa-4 ở
nhiễm sắc thể số 11 [32]. Hiện nay trên thế giới người ta ựã xác ựịnh ựược 24 gen ựiều khiển tắnh chống bệnh bạc lá lúa là: Xa-1, Xa-2, Xa-3, Xa-4, xa-5,
Xa-6, Xa-7, xa-8, Xa-9, Xa-10, Xa-11, Xa-12, Xa-13, Xa-14, Xa-15, Xa-16, Xa-17, Xa-18, Xa-19, Xa-20, Xa-21, Xa-22, Xa-23, Xa-24. Trong ựó 3 gen lặn
là xa-5, xa-8, xa-13. Mới ựây, tác giả Lee K.S (2003) còn xác ựịnh thêm 3 gen kiểm tra tắnh chống bệnh bác lá là xa-26(t), xa-27(t), xa-28(t).
Những năm gần ựây IRRI và một số các nước phát triển ựã lập bản ựồ gen và dùng phương pháp PCR ựể phát hiện chọn lọc những gen chống bệnh bạc lá của giống trên cơ sở ựó có thể ựiều tra phát hiện nhiều gen chống bệnh khác nhau trên cùng một giống một cách chắnh xác.
Theo Phan Hữu Tôn (2000)[57] dùng phương pháp PCR (Polymerase Chain Reaction) ựã phát hiện và chọn lọc những gen kháng bệnh ở lúa trong ựó có bệnh bạc lá. Qua kiểm tra 145 giống lúa ựịa phương, nghiên cứu thấy có 12 giống chứa gen xa-5 và không có giống nào chứa gen xa-13 và Xa-21.
Cũng theo Phan Hữu Tôn (2002 Ờ 2004)[58] hiện nay bộ môn Công nghệ sinh học ựã phân lập ựược 10 chủng ựang tồn tại ở miền bắc Việt Nam.
2.3.4.2. Di truyền tắnh chống chịu bệnh ựạo ôn:
Bệnh ựạo ôn (do nấm Pyricularia oryaẹ Cavaza gây ra) là một trong
những vấn ựề lớn cho công tác lai tạo giống lúa chống bệnh ở Việt Nam. Cho ựến nay, các nhà khoa học ựã phát hiện ra rất nhiều gen chống bệnh ựạo ôn khác nhau nằm trên các NST khác nhau như gen Pi1, Pi7, Pi18, Pi44, Pikm,
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 25
Pb1 trên NST số 11; gen Pi12, Pi20 trên NST số 12; gen Pi15, Pi21 trên NST số 4 và các gen khác nữa như Pia, Pii, Pik-s (Phan Hữu Tôn khả năng chống bệnh ựạo ôn).
2.3.4.3. Di truyền tắnh chống chịu sâu ựục thân
Trên thế giới sâu ựục thân có ở Trung Quốc, Nhật Bản, Triều Tiên, Ấn độ, Philipin, Malaysia, Miến điện, Sri Lanca, Indonesiạ..Trong nước có ở hầu hết các vùng cấy lúạ Hàng năm có 5 - 6 lứa sâu ựục thân, ựây là loài sâu nguy hiểm, gây hại chủ yếu vào thời kỳ làm ựòng ựến trỗ bông ở hầu hết các trà lúa, làm giảm năng suất rất lớn và là ựối tượng sâu hại rất khó phòng trừ. Biện pháp chủ ựộng nhất là chọn tạo ra những giống lúa ngắn ngày ựể thuận tiện cho việc bố trắ thời vụ lúa trỗ tránh ựược cao ựiểm gây hại của sâụ Chọn tạo ra giống có khả năng chống chịu sâu ựục thân.
Qua nghiên cứu của Gootavandos (1925) và Shoki (1978) ựã chứng minh rằng những giống có râu mẫn cảm với sâu ựục thân hơn là giống không râụ Theo Turat (1974) cho rằng thân lúa cao, ựẻ khoẻ, lá dài và rộng mẫn cảm hơn với sâu ựục thân.
Hai tác giả Stana Kinijob và Pathak (1979) ựã ựưa ra mối tương quan thuận giữa chiều cao cây, chiều dài lá ựòng, chiều rộng lá ựòng và ựộ lớn ựường kắnh thân với tắnh mẫn cảm sâu ựục thân. Còn mức ựộ ráp của bẹ lá, mức ựộ cuốn chặt lấy thân của bẹ lá có mối tương quan nghịch với tắnh mẫn cảm sâu ựục thân.
Theo Yoshida (1979) [71] thì hàm lượng silic trong cây càng cao thì tắnh mẫn cảm với sâu ựục thân càng giảm và có khả năng chống chịu sâu ựục thân.
Tắnh chống chịu sâu ựục thân do 1 gen trội Sb chi phối (Kinoshita, 1989). Nghiên cứu của Pathak.MD 1967 tương quan giữa tắnh chống chịu sâu ựục thân và các tắnh trạng hình thái: tắnh trạng dài lá ựòng, rộng lá ựòng tương quan thuận khá chặt với tắnh chống chịu, tắnh trạng ựường kắnh thân rạ, mức ựộ phủ lông trên lá lại tương quan nghịch với tắnh chống chịu sâụ
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 26