oryzae của một số dòng thực khuẩn thể triển vọng trong điều kiện nhà lưới
Kết quả đánh giá hiệu quả phòng trị của bốn dòng thực khuẩn thể đối với bệnh cháy bìa lá do vi khuẩn Xoo 44 gây ra, thể hiện qua chiều dài vết bệnh và cấp bệnh ở Bảng 3.4 và 3.5.
Về chiều dài vết bệnh: Kết quả Bảng 3.4 thấy rằng, nhìn chung qua các thời điểm các nghiệm thức xử lý các dòng thực khuẩn thể với hai biện pháp xử lý trước hoặc sau khi lây bệnh đều có chiều dài vết bệnh thấp hơn và khác biệt ý nghĩa so với nghiệm thức đối chứng ở một hoặc nhiều thời điểm. Tuy nhiên, chưa có sự khác biệt rõ rệt giữa các nghiệm thức xử lý.
Ở thời điểm 8 NSKLB, biện pháp xử lí phun trước đối với dòng thưc khuẩn thể 10 và 12 với chiều dài vết bệnh lần lượt là 10,4 cm và 11,0 cm tương đương nhau, tuy nhiên thấp hơn và khác biệt ý nghĩa thống kê so với đối chứng (13,7 cm). Biện pháp xử lí phun trước đối với dòng thực khuẩn thể 13 (11,3 cm) và 17 (12,1 cm) không có khác biệt so với biện pháp xử lí phun trước đối với dòng thực khuẩn 10 và 12 cũng như không khác biệt ý nghĩa so với đối chứng. Biện pháp xử lí phun sau đối với 4 dòng thực khuẩn thể không khác biệt so với đối chứng về mặt thống kê.
Ở thời điểm 10 NSKLB, chỉ có biện pháp xử lí phun trước đối với dòng thực khuẩn 12 và 13 cho chiều dài vết bệnh lần lượt là 16,0 cm và 16,3 cm thấp hơn và khác biệt ý nghĩa thống kê so với đối chứng với chiều dài vết bệnh là 21,1 cm. Các nghiệm thức xử lý còn lại không có khác biệt so với đối chứng.
Đến thời điểm 12 NSKLB, biện pháp xử lí phun trước chỉ có dòng thực khuẩn 12 có chiều dài vết bệnh 19,8 cm thấp hơn và khác biệt ý nghĩa thống kê so với đối chứng 24,0 cm. Các nghiệm thức còn lại không khác biệt so với đối chứng.
Ở thời điểm 14 NSKLB, biện pháp xử lí phun trước cũng như biện pháp phun sau đối với 4 dòng thực khuẩn thể 10, 12, 13 và 17 đều có chiều dài vết bệnh không khác biệt nhau và thấp hơn khác biệt ý nghĩa thống kê với đối chứng.
Về cấp bệnh: Kết quả Bảng 3.5 thấy rằng, giữa các dòng thực khuẩn thể với hai biện pháp xử lí trước hoặc sau khi lây bệnh có sự khác biệt thống kê so với nghiệm thức đối chứng ở mức ý nghĩa 5%.
Ở thời điểm 8 NSKLB, biện pháp xử lí phun sau đối với dòng thực khuẩn thể 10 (3,6), 12 (3,7) và 13 (3,7) không cho hiệu quả phòng trị bệnh và có cấp bệnh cao hơn và khác biệt ý nghĩa thống kê so với đối chứng (3,1). Biện pháp xử lí phun trước và phun sau đối với các dòng thực khuẩn thể còn lại cho hiệu quả như nhau và không khác biệt ý nghĩa thống kê so với đối chứng về mặt thống kê.
37
Ở thời điểm 10 NSKLB, biện pháp xử lí phun trước đối với dòng thực khuẩn 12 và 13 cho cấp bệnh lần lượt là 5,3 và 5,5 thấp hơn và khác biệt ý nghĩa thống kê so với đối chứng là 6,2. Các nghiệm thức còn lại không khác biệt so với đối chứng.
Ở thời điểm 12 NSKLB, biện pháp xử lí phun trước chỉ có dòng thực khuẩn 12 có cấp bệnh 6,0 thấp hơn và khác biệt ý nghĩa thống kê so với đối chứng 6,8. Các nghiệm thức còn lại không khác biệt so với đối chứng.
Ở thời điểm 14 NSKLB, biện pháp xử lí phun trước đối với dòng thực khuẩn thể 10 (7,1) và 12 (6,8), 13 (7,0) và biện pháp xử lí phun sau đối với dòng thực khuẩn thể 10 (7,1) có cấp bệnh không khác biệt nhau, thấp hơn và khác biệt ý nghĩa thống kê so với đối chứng (7,5). Các nghiệm thức còn lại không khác biệt ý nghĩa thống kê so với đối chứng.
Bảng 3.4 Chiều dài vết bệnh cháy bìa lá (Xanthomonas oryzae pv. oryzae) của các
nghiệm thức xử lý với bốn chủng thực khuẩn thể qua các thời điểm khảo sát
Dòng thực khuẩn thể Biện pháp xử lí Chiều dài vết bệnh (cm) 8 NSKLB 10 NSKLB 12 NSKLB 14 NSKLB 10 Phun trước 10,4 d 20,3 a 21,8 ab 29,7 b 12 11,0 cd 16,0 b 19,8 b 27,3 b 13 11,3 bcd 16,3 b 22,0 ab 28,2 b 17 12,1 abcd 19,2 ab 22,4 ab 30,2 b
10 Phun sau 13,1 abc 20,2 a 23,9 a 30,0 b
12 14,3 a 19,1 ab 23,7 a 29,0 b 13 12,2 abcd 18,6 ab 21,0 ab 29,3 b 17 13,9 a 21,0 a 22,5 ab 30,0 b ĐC 13,7 ab 21,1 a 24,0 a 34,0 a Mức ý nghĩa * * * * CV (%) 14,7 11,7 9,7 7,1
Chú thích: Các số trung bình trong cùng một cột theo sau bởi một hoặc nhiều chữ giống nhau thì không khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức 5% theo phép thử Duncan. *: Khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức 5%.
38
Bảng 3.5 Trung bình cấp bệnh của bốn chủng thực khuẩn thể đối với bệnh cháy bìa
lá (Xanthomonas oryzae pv. oryzae) qua các thời điểm khảo sát
Nhìn chung, qua kết quả chiều dài vết bệnh và cấp bệnh thấy rằng, tất cả 4 dòng thực khuẩn thể qua hai biện pháp xử lý đều thể hiện được hiệu quả giảm bệnh cháy bìa lá, trong đó dòng thực khuẩn thể 12 ở biện pháp phun trước cho hiệu quả ức chế bệnh cháy bìa lá do vi khuẩn Xoo ổn định qua bốn thời điểm khảo sát.
Kết quả này cho thấy rằng thực khuẩn thể có khả năng ngăn chặn sự phát triển của mầm bệnh vi khuẩn trên cây trồng, điều này đã được ghi nhận qua nhiều nghiên cứu (Fujiwara và ctv., 2011). Kết quả này chứng minh rằng, thực khuẩn thể giúp giảm bệnh tuy nhiên hiệu quả chưa thực sự cao vì có thể là do việc chủng bệnh nhân tạo bằng cách cắt lá lúa đã tạo điều kiện quá thuận lợi cho vi khuẩn gây bệnh xâm nhập vào mô cây và phát triển, một khi vào mô cây vi khuẩn sẽ tránh tiếp xúc trực tiếp với thực khuẩn thể nên hiệu quả giảm bệnh không thực sự rõ ràng. Ngoài ra, hiệu quả của việc áp dụng thực khuẩn còn dựa vào nhiều yếu tố khác như việc áp dụng thực khuẩn thể như thế nào, về khả năng tồn tại của thực khuẩn thể trên bề mặt tán lá cây, sự hiện diện của vi khuẩn kí chủ v.v (Jones và ctv., 2007)… Theo Johnson (1994) thì sự thành công của bất kỳ biện pháp kiểm soát sinh học nào đều Dòng thực khuẩn thể Biện pháp xử lí Trung bình cấp bệnh 8 NSKLB 10 NSKLB 12 NSKLB 14 NSKLB 10 Phun trước 3,1 b 6,0 ab 6,4 ab 7,1 bc 12 3,1 b 5,3 c 6,0 b 6,8 c 13 3,4 ab 5,5 bc 6,5 ab 7,0 bc 17 3,1 b 5,9 ab 6,5 a 7,1 abc 10 Phun sau 3,6 a 6,3 a 6,8 a 7,1 bc 12 3,7 a 5,9 ab 6,7 a 7,3 ab 13 3,7 a 5,8 abc 6,3 ab 7,2 abc 17 3,4 ab 6,3 a 6,5 ab 7,2 ab ĐC 3,1 b 6,2 a 6,8 a 7,5 a Mức ý nghĩa * * * * CV (%) 9,6 7,0 5,5 3,4
Chú thích: Các số trung bình được theo sau bởi cùng một cột những chữ giống nhau thì không khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức 5% theo phép thử Duncan. *: Khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức 5%.
39
chịu sự ảnh hưởng đặc biệt bởi tác nhân và mật độ tác nhân. Trong liệu pháp thực khuẩn thể, điều quan trọng là các thể thực khuẩn phải tiếp xúc với tế bào kí chủ của nó trước khi nó bị phá hủy (Goodridge, 2004; trích dẫn Jones và ctv., 2007) và khả năng liên kết của thực khuẩn thể dựa vào các yếu tố: nồng độ thực khuẩn thể ban đầu, tỷ lệ virion, khả năng nhân bản của thực khuẩn thể trong môi trường áp dụng, nồng độ và vị trí của vi khuẩn tác nhân, và có ẩm độ đầy đủ như một phương tiện để thực khuẩn thể khuếch tán (Gill và Abedon, 2003). Ngoài ra, hiệu quả kiểm soát dịch bệnh có thể bị ảnh hưởng bởi thời gian áp dụng thực khuẩn thể, mối quan hệ tương ứng của thực khuẩn thể đột biến với vi khuẩn đề kháng (Gill và Abedon, 2003) và môi trường xung quanh.
Một trong những thách thức lớn nhất trong việc sử dụng khuẩn để kiểm soát bệnh thực vật là khả năng hoạt động rất ngắn trên môi trường tán lá cây (Balogh, 2008). Các nghiên cứu và thực nghiệm đã chứng minh rằng thực khuẩn thể bị bất hoạt khi tiếp xúc với nhiệt độ cao, độ pH cao hoặc thấp, ánh sáng mặt trời và mưa rửa trôi (Ignoffo và Garcia, 1992; Igonoff và ctv., 1989) (trích dẫn Jones và ctv., 2007).
Theo Lang và ctv. (2007), trong các nghiên cứu ở nhà kính, có hoặc không
có vi khuẩn X. axonopodis pv. allii, thì mật số thực khuẩn thể vẫn được duy trì
trong 3 ngày trước khi bắt đầu giảm. Các yếu tố môi trường bất lơi nhất được xác định là các tia UV-A và UV-B phổ (280-400 nm) của ánh sáng mặt trời (Ignoffo và Garcia, 1992). Trong một thí nghiệm, thực khuẩn thể trên lá cà chua tiếp xúc với cường độ cao của mặt trời, ánh sáng vào ban ngày đã bị loại khỏi bề mặt lá trong vòng vài giờ sau khi áp dụng ở điều kiện ngoài đồng (Iriarte và ctv., 2007). Trong nhà kính, nơi tia cực tím chiếu xạ ánh sáng mặt trời không thể xâm nhập, thể thực khuẩn có thể tồn tại kéo dài đến một tuần (Balogh, 2006).
Thực khuẩn thể có thể kéo dài thời gian sống khi áp dụng trước mặt trời mọc hoặc buổi chiều hoàng hôn (Iriarte và ctv., 2007). Do đó việc áp dụng vào chiều tối sẽ cho kết quả kiểm soát đốm vi khuẩn cà chua tốt hơn vào ban ngày (bệnh giảm 27% so với 13%) (Balogh, 2003).
Nhiệt độ có thể ảnh hưởng đến cả tuổi thọ thực khuẩn trên lá cây (Iriarte và ctv., 2007) và khả năng phân giải vi khuẩn của các thể thực khuẩn (Civerolo, 1972; trích dẫn Jones và ctv., 2007). Ehrlich và ctv. (1964) cũng đã thử nghiệm hàng loạt các độ ẩm tương đối để đánh giá sự tồn tại của T3 coliphage trong không khí và nhận ra rằng coliphage gia tăng sự tồn tại khi độ ẩm tăng (trích dẫn Iriarte và ctv., 2007). Ở nhiệt độ 320C và độ ẩm thấp hơn 40% sẽ có ảnh hưởng tiêu cực đến sự tồn tại của thể thực khuẩn thể không dùng công thức bảo vệ (Ỉriarte và ctv., 2007). Tuy
40
nhiên, nhiệt độ và độ ẩm tương đối khác nhau đối với các dòng thực khuẩn thể khác nhau và phụ thuộc điều kiện thực hiện thí nghiệm.
Ở điều kiên pH quá cao hoặc thấp có thể cản trở kiểm soát bệnh bằng cách làm bất hoạt thể thực khuẩn. Trong một nghiên cứu của Leverentz và ctv. (2003), thể thực khuẩn là không bền trên lát táo do pH thấp (pH bề mặt 4.37), nhưng tồn tại trên dưa hấu, mà có độ pH tương đối cao (pH bề mặt 5.77). Kết quả điều trị thực
khuẩn thể làm giảm mật số đáng kể của Listeria monocytogenes trên dưa nhưng trên
quả táo thì không (Leverentz và ctv., 2003; trích dẫn Jones và ctv., 2007).
Mặt khác, vi khuẩn cũng có nhiều cơ chế để bảo vệ mình đối với các tác
nhân gây hại và áp lực môi trường. Ví dụ Xanthomonas sản sinh dịch dày ngoại bào
polysaccharide (Xanthan) để bảo vệ một số tế bào không bị tiêm nhiễm thực khuẩn thể (Goto, 1992; trích dẫn Lang và ctv., 2007).
Ngoài ra, các nghiên cứu đã chứng minh rằng thực khuẩn thể cần phải được áp dụng ở nồng độ cao để kiểm soát bệnh hiệu quả (Balogh, 2002). Hơn nữa, một nghiên cứu trước đây chứng minh rằng thực khuẩn thể chỉ cung cấp đủ kiểm soát nếu có trên những tán lá cây trước khi sự xuất hiện nguồn bệnh do vi khuẩn, và nó là không hiệu quả trong việc làm giảm quần thể vi khuẩn sau khi xâm nhập (Civerolo, 1969; trích dẫn Balogh, 2008). Balogh (2002) ghi nhận thực khuẩn thể cho kết quả kiểm soát đốm vi khuẩn cà chua nếu áp dụng nếu áp dụng ở 106 hoặc 108 PFU/ml và không hiệu quả đối với 104 PFU/ml. Lang và ctv. (2007) cũng quan
sát tương tự mức độ như vậy trong kiểm soát cháy lá hành do Xanthomonas với
khoảng 105 đến 109 PFU/ml thì có hiệu quả phòng trị. Theo Lang và ctv. (2007), việc áp dụng thực khuẩn có khả năng quản lý tốt nhất bệnh cháy lá do Xanthomonas trên hành tây, nếu thực khuẩn có thể thiết lập trên mô thực vật trước khi phát triển bệnh.
Đồng được sử dụng rộng rãi để phòng trị các bệnh vi khuẩn trên thực vật, do đó việc đánh giá tác động của đồng đối với thực khuẩn thể là điều cần thiết. Một khảo sát về ảnh hưởng của đồng - mancozeb đến thực khuẩn thể đối với vi khuẩn
Xanthomonas trên cà chua khi thực khuẩn thể có sử dụng công thức bảo vệ ( 0,75%
skim milk – plus – 0,5% sucrose) hoặc không. Trong đó, đồng – mancozeb được phun trước 8 giờ trước khi áp dụng thực khuẩn thể. Kết quả ghi nhận sự hiện diện của đồng làm giảm đáng kể thực khuẩn thể ở cả hai nghiệm thức. Tuy nhiên, việc sử dụng công thức bảo vệ cho kết quả giảm thấp hơn không dùng công thức bảo vệ (Iriarte và ctv., 2007). Theo Lang và ctv. (2007) thời gian và vị trí áp dụng thực khuẩn thể đối với Xanthomonas bệnh bạc lá giúp khống chế bệnh như nhau hoặc vượt trội hơn so với điều trị ở điều kiện thông thường bằng đồng hydroxit -
41
mancozeb. Tuy nhiên, điều trị bằng thực khuẩn không có hiệu quả ở điều kiện ngoài đồng vì áp lực bệnh lớn.
Thực khuẩn thể rất nhạy cảm và không thể sống lâu trên lá cây, vì nó nhanh chóng bị tiêu diệt bởi các yếu tố môi trường. Vì vậy, cần có các công thức bảo vệ hoặc thay đổi phương pháp áp dụng, như thời gian để bảo vệ cũng như tăng cường hoạt động các hạt thực khuẩn thể, tăng hiệu quả phòng trị bệnh (Balogh, 2002).
Một số hợp chất bảo vệ được xác định trong các nghiên cứu trước đó, và ba trong số đó đã được chọn cho các thử nghiệm kiểm soát dịch bệnh: (i) PCF + sucrose, (ii) Casecrete + sucrose + PCF, và (iii) Skim milk + sucrose. Các công thức tăng nồng độ của các quần thể thực khuẩn 2 ngày sau khi ứng dụng 4700 -, 38.500 - , và 100.000 lần, tương ứng (Balogh , 2002).
Thực khuẩn thể là một thuốc trừ khuẩn hữu cơ (organic bactericide), việc kết hợp nó với các biện pháp kiểm soát khác có thể gia tăng đáng kể hiệu quả trong kiểm soát dịch bệnh. Thể thực khuẩn đã được kết hợp thành công với tác nhân gây cảm ứng SAR trong quản lý của bệnh đốm vi khuẩn cà do vi khuẩn và
Xanthomonas gây cháy lá của củ hành (Lang và ctv., 2007; Obradovic và ctv.,
2004). Ứng dụng kết hợp thực khuẩn thể với các tác nhân kiểm soát sinh học, hay bổ sung kí chủ không độc cho các thể thực khuẩn và như chất đối kháng của vi khuẩn, là một chiến lược thành công trong việc kiểm soát bệnh cháy lụi (fire blight) trên lê và héo xanh vi khuẩn trên thuốc lá (Svircev và ctv., 2006, Tanaka và ctv.,1990; trích dẫn Balogh và ctv., 2008).
42
(a) (b)
(c) (b)
Hình 3.4 Chiều dài vết bệnh cháy bìa lá lúa
(Xanthomonas oryzae pv. oryzae) ở thời điểm 14 NSKLB
(a) Dòng thực khuẩn thể 10 phun trước (b) Dòng thực khuẩn thể 13 phun sau (c) Dòng thực khuẩn thể 12 phun trước (d) Đối chứng
43
CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 4.1 Kết luận
Kết quả có 10 dòng thực khuẩn thể có khả năng kí sinh 26 chủng vi khuẩn Xoo khác nhau tại các tỉnh An Giang, Cần Thơ, Hậu Giang, Bạc Liêu.
Ghi nhận 10 dòng thực khuẩn thể có khả năng kí sinh 26 chủng vi khuẩn Xoo với số lượng chủng vi khuẩn khác nhau tùy theo từng dòng. Trong đó, chủng vi khuẩn Xoo 44 và 52 bị kí sinh nhiều nhất bởi các dòng thực khuẩn thể được phân lập từ các vị trí khác nhau trong 26 chủng vi khuẩn Xoo khảo sát. Đồng thời, ghi nhận 4 dòng thực khuẩn có phổ kí chủ rộng là 10, 12, 13, và 17.
Đánh giá khả năng tiêu diệt chủng vi khuẩn Xoo 44 của 4 dòng thực khuẩn thể 10, 12, 13, và 17. Dòng thực khuẩn thể 12 có khả năng tiêu diệt vi khuẩn Xoo 44 cao hơn các dòng thực khuẩn thể 10, 13, 17.
Đánh giá hiệu quả phòng trị bệnh cháy bìa lá do vi khuẩn Xanthomonas
oryzae pv. oryzae của bốn dòng thực khuẩn (10, 12, 13 và 17) ở điều kiện nhà lưới.
Kết quả cho thấy biện pháp xử lí phun trước của dòng thực khuẩn thể 12 cho hiệu