Tắnh kháng rầy nâu là một ựặc tắnh của giống lúa có khả năng chống lại sự tấn công của rầy nâu, hoặc làm giảm tác hại do rầy nâu gây ra. Trên giống lúa kháng rầy nâu sẽ không có rầy nâu sinh sống hoặc có những với mật ựộ rất thấp. Tắnh kháng rầy nâu của giống lúa còn gọi là tắnh miễn dịch của giống lúa.
Ngược lại với tắnh miễn dịch là tắnh mẫn cảm với rầy nâu (tắnh nhiễm rầy nâu). đây là ựặc tắnh của giống lúa hoàn toàn không có khả năng chống lại sự tấn công của rầy nâu, biểu hiện có tỷ lệ bị hại do rầy nâu gây ra cao. Trên giống lúa nhiễm rầy nâu thường có rầy nâu sinh sống với mật ựộ rất cao.
Tắnh kháng sâu hại của cây trồng nói chung và tắnh kháng rầy nâu của các giống lúa nói riêng ựược chia thành tắnh kháng không di truyền và tắnh kháng di truyền.
* Các loại tắnh kháng rầy nâu của giống lúa:
- Tắnh kháng không di truyền: Là tắnh kháng không di truyền ựược cho ựời sau, bao gồm tắnh kháng sinh thái và tắnh kháng tạo ựược.
+ Tắnh kháng sinh thái (tắnh kháng không có thật): Là tắnh kháng xuất hiện tạm thời ở giống lúa nhiễm rầy nâu dưới ảnh hưởng của ựiều kiện sinh thái. Bản chất của tắnh kháng này là giai ựoạn mẫn cảm nhất của cây lúa không trùng với thời gian quần thể rầy nâu có mật ựộ cao, mà lại trùng vào thời ựiểm rầy nâu có quần thể thấp nhất hoặc giai ựoạn mẫn cảm với rầy nâu của giống lúa chỉ là một khoảng thời gian rất ngắn.
+ Tắnh kháng tạo ựược: Là tắnh kháng có ựược của cây trồng nhờ sử dụng các biện pháp nhân tạo ựể làm tăng sức chống chịu của cây trồng với sâu hại. Thường sử dụng một số hóa chất ựể nâng cao tắnh chống chịu của cây trồng ựối với sâu hại. Biện pháp này chưa áp dụng ựối với rầy nâu.
- Tắnh kháng di truyền: Là tắnh kháng do vật liệu di truyền là gen quyết ựịnh. Loại tắnh kháng này chia thành tắnh kháng ngang và tắnh kháng dọc
+ Tắnh kháng ngang do các gen thứ quyết ựịnh. đây là tắnh kháng ựa gen, có thể kháng với nhiều biotype khác nhau. Tắnh kháng ngang ổn ựịnh trong thời gian dài hơn, nhưng mức ựộ kháng rầy nâu không ựạt ựược cao, chỉ ở mức kháng vừa hay chỉ biểu hiện tắnh chịu ựựng.
+ Tắnh kháng dọc do các gen chắnh quyết ựịnh. Có thể do một hoặc vài gen quyết ựịnh. Tác dụng của mỗi gen dễ bị mất do sự biến ựổi thắch ứng của rầy nâu. Tắnh kháng dọc thường biểu hiện mức kháng cao ựối với rầy nâu.
* Cơ chế kháng rầu nâu của các giống lúa
Cơ chế kháng rầy nâu của các giống lúa bao gồm cơ chế không ưa thắch, cơ chế kháng sinh, cơ chế chịu ựựng và cơ chế chốn tránh.
- Cơ chế không ưa thắch: Tắnh không ưa thắch ựược hình thành do một hoặc nhiều ựặc ựiểm của các giống lúa tạo nên tắnh xua ựuổi của các giống lúa ựó ựối với rầy nâu và tác ựộng có hại lên tập tắnh của rầy nâu khi tìm nơi dinh dưỡng, ựẻ trứng hoặc trú ngụ.
Nghiên cứu của Kalode và Khrishna (1979) [41] cho biết lây nhiễm rầy nâu tuổi 2 (trung bình 10 con/cây mạ, cây mạ ở giai ựoạn 2 lá) trên các giống lúa (Ptb33, Ptb21, ARC6650, MR1523) kháng với rầy nâu ở mức ựộ khác nhau và trên giống lúa TN1 nhiễm rầy nâu. Sau 24 giờ lây nhiễm rầy nâu thì số lượng rầy nâu trên các giống khác nhau có sự khác biệt. Giống TN1 thu hút nhiều rầy nâu nhất (trung bình 17,9 con/cây), giống Ptb33 thu hút rầy nâu ắt nhất (trung bình 9,6 con/cây), Ptb21, ARC6650 và MR1523 có số lượng rầy nâu tương ứng ựược 12,0 con/cây; 12,2 con/cây và 13,5 con/cây. Như vậy, các giống kháng rầy nâu thu hút rầy nâu ắt hơn so với giống nhiễm rầy nâu. Giải thắch vấn ựề này tác giả cho rằng trong giống nhiễm rầy nâu có chất hấp dẫn rầy nâu, trong giống kháng rầy nâu không có chất hấp dẫn rầy nâu hoặc chứa chất xua ựuổi rầy nâu.
- Cơ chế kháng sinh: đây là tác ựộng của chất kháng sinh trong cây lúa ựối với rầy nâu. Các tác ựộng này của cây lúa biểu hiện ở sự gây ảnh hưởng không tốt ựến quá trình sinh trưởng và phát triển, tỷ lệ sống sót của rầy nâu khi chúng sử dụng giống lúa làm thức ăn hay nơi ựẻ trứng. Axit amino Asparagin kắch thắch ăn cho rầy nâu, giống lúa có hàm lượng chất này cao thì nhiễm rầy nâu hơn (Sogawa and Pathak, 1970) [62].
Trên cỏ lồng vực, rầy nâu ăn ắt (thời gian ăn ngắn và giảm lượng dinh dưỡng ăn vào) vì trong cỏ lồng vực có chứa axit trans-aconitic là một chất chống dinh dưỡng ựối với rầy nâu.
Antibiosis là thành phần của kháng ảnh hưởng xấu ựến sinh học của côn trùng. Nó có thể gây ra cái chết của côn trùng (thường là instars ựầu), vòng ựời của rầy nâu kéo dài, kắch thước cơ thể nhỏ hơn và giảm khả năng sinh sản. Theo tác giả Koyama (1986) [48] nếu thiếu 1 trong 3 axit amin có chứa lưu huỳnh (cysteine, histidine, methionine) ở trong các giống lúa thì thời gian phát triển của rầy nâu tăng và sự sống giảm. Và thiếu cả ba axit amin có
chứa lưu huỳnh (cysteine, histidine, methionine) sẽ làm rầy nâu chết ngay trong giai ựoạn tuổi 1.
Xác ựịnh giống lúa có chất kháng sinh cao tác giả Kalode và Khrishna (1979) [41] tiến hành thắ nghiệm thả 10 rầy con mới nở lên cây lúa 30 ngày tuổi (thắ nghiệm 10 lần nhắc lại). Sau 15 ngày lây nhiễm thì sự sống sót của rầy nâu có sự khác biệt giữa các giống kháng và giống nhiễm. Tỷ lệ rầy nâu sống trên giống lúa TN1 cao nhất là 97,8%; tỷ lệ rầy sống thấp là 2,8%; 3,3% và 4,8% tương ứng trên các giống Ptb33, Ptb21 và MR1523. Tỷ lệ rầy sống trung bình trên các giống Leb Mue Nahng (26,1%) và ARC 6650 (29,2%). Nghiên cứu của Sable và Rana (2011) [61] cũng cho biết tỷ lệ sống sót rầy nâu trên các giống lúa kháng rầy nâu như Ptb33 là 53,33%, R1723 1411-2-356-1 là 35,00%, Rathu Heenati là 38,33%, MO1 là 40% và MR1523 là 41,67%, thấp hơn ựáng kể hơn so tỷ lệ rầy nâu sống sót trên giống lúa nhiễm rầy nâu TN1 là 86,67%. Như vậy, ở giống kháng rầy nâu chứa chất kháng sinh cao hơn so với giống nhiễm lên tỷ lệ sống sót rầy nâu trên các giống kháng thấp hơn so với giống nhiễm.
Ngoài xác ựịnh tỷ lệ sống sót rầy nâu, tác giả nghiên cứu sự phát triển quần thể rầy nâu trên các giống lúa trên và ựã xác ựịnh ựược từ 100 rầy non ban ựầu sau 35 ngày lây nhiễm số lượng rầy non trên giống lúa Ptb33 là 200, Ptb21 là 197 và MR1523 là 189 thấp hơn ựáng kể so với số lượng rầy nâu trên giống lúa TN1 là 7.041, giống lúa Leb Mue Nahng và ARC 6650 khá thuận lợi cho rầy nâu phát triển với số lượng 1.300 ựến 3.105.
Trong khi hút chất dinh dưỡng rầy nâu tiết ra một lượng lớn dịch mật từ hậu môn. Dựa vào ựặc ựiểm này của rầy nâu, tác giả Kalode và Khrishna (1979) [41] ựã xác ựịnh lượng dịch mật tiết ra từ trưởng thành cái trên các giống lúa kháng và nhiễm rầy nâu trong 24 giờ. Lượng dịch mật tiết ra từ rầy nâu trên giống lúa Leb Mue Nahng và TN1 (giống nhiễm) tương ứng
với 1,50 ộg và 1,65 ộg là nhiều nhất, ắt nhất trên giống lúa Ptb33 (giống kháng) là 0,16 ộg.
Từ các nghiên cứu xác ựịnh tỷ lệ sống sót rầy nâu, sự phát triển rầy nâu và xác ựịnh lượng dịch mật tiết ra trên các giống lúa kháng và nhiễm rầy nâu tác giả Kalode và Khrishna (1979) [41] kết luận: Rầy nâu sống trên giống lúa kháng thì lượng thức ăn ựược trắch hút vào ắt dẫn ựến khả năng sống sót trên giống lúa ựó là thấp và sự phát triển rầy râu trên giống lúa ựó là thấp và ngược lại khi rầy nâu sống trên giống lúa nhiễm.
- Cơ chế chịu ựựng: Giống lúa có tắnh chịu ựựng là giống lúa bị rầy nâu sống trên ựó phát triển thành quần thể, nhưng giống lúa ựó vẫn sinh trưởng phát triển và cho năng suất bình thường. đây là phản ứng chức năng của giống lúa. Cơ chế này ở mức thấp hơn 2 cơ chế nêu trên và chỉ bảo vệ cây lúa không bị rầy nâu phá hại nặng như giống nhiễm rầy nâu.
- Cơ chế trốn tránh: Cơ chế này ựể giải thắch tắnh kháng sinh thái của giống lúa ựối với rầy nâu. Một số giống lúa có thời gian sinh trưởng ngắn hoặc thời kỳ xung yếu nhất không trùng khớp với thời ựiểm rầy nâu có ựỉnh phát sinh cao trong vụ hay trong năm. Do ựó, giống lúa ựó tránh ựược tổn thất do rầy nâu gây ra.