4. ðố it ượng, ñị añ iểm và thời gian nghiên cứu
1.2.3.4.Nòi và biovar của vi khuẩn R.Solanacearum
Các nhà khoa học cũng ựã sử dụng kỹ thuật phân tử trong chuẩn ựoán và phân loại VSV gây bệnh trên cây trồng ựể phân loại các nòi, biovar của vi khuẩn R.solanacearum (Lim K.Y.,Hamaiah S.,1995) [56].
Các nghiên cứu từ trước ựến nay ựều cho thấy rằng các nguồn vi khuẩn
ựược phân lập từ các vùng ựịa lý khác nhau, từ cây ký chủ khác nhau ựều không giống nhau về sinh hóa, phản ứng huyết thanh và ựộ mẫn cảm với thể
thực khuẩn.
Năm 1984, Vander plank J.E. qua các thắ nghiệm cho thấy rằng các dòng R.solanacearum xâm nhiễm vào khoai tây ở Java là khác dòng xâm nhiễm vào lạc, cũng thấy rằng dòng R.solanacearum gây bệnh ở lạc, cà chua, thuốc lá ở Indonesia là khác các dòng gây bệnh ở khoai tây và cà tắm (Vander plank J.E., 1984)[71].
Năm 1964, Kelman A. và CS ựã phân lập các nòi vi khuẩn
R.solanacearum từ thuốc lá và lạc ở Mỹ. Cùng thời gian này, Buddenhagen I.W. và Kelman A.[37] ựã xác ựịnh 3 nòi vi khuẩn R.solanacearum. Cũng năm 1964 Hayward A.C. ựã xác ựịnh ựược 4 biovar khác nhau dựa trên ựặc ựiểm sinh hóa.
đến năm 1983, He L.Y.và CS [48] phát hiện bệnh héo xanh vi khuẩn gây hại trên cây dâu tằm tương ựương nòi 4 thuộc biovar 5 ở Trung Quốc.
Buddenhagen I.W. và Kelman A. năm 1964[37], He L.Y. và CS năm 1983[48] ựã phân lập vi khuẩn R.solanacearum chia thành 5 nòi và 5 biovar dựa vào phạm vi ký chủ và ựặc tắnh sinh hóa của chúng như sau:
- Nòi 1: Các ký chủ phân bố rộng, lây nhiễm các cây họ cà và các cây khác như rau màu, gây hại chắnh ở vùng ựất thấp, nhiệt ựới và cận nhiệt ựới, gồm biovar 1,3 và 4.
- Nòi 2: Gây bệnh trên chuối và Heliconia spp. ở miền trung và Nam châu Mỹ, gồm biovar 2 và 3.
- Nòi 3: Phạm vi ký chủ hẹp, gây nhiễm chắnh trên cà chua, khoai tây
ựược tìm thấy ở vĩ ựộ cao của thế giới và bị lây nhiễm cao ở vùng nhiệt ựới gồm biovar 2.
- Nòi 4: Gây hại trên gừng, tìm thấy ở Philipin gồm biovar 3,4.
- Nòi 5: Chỉ có trên dâu tằm ở Trung quốc thuộc biovar 5.
Kết quả nghiên cứu xác ựịnh các biovar ựược trình bày ở bảng 1.1 của Hayward A.C. (1995) [47] và He L.Y. & cộng sự (1983) [48].
ơ
Bảng 1.1: Các ựặc tắnh sinh hóa của 5 biovar vi khuẩn
Ralstonia solanacearum Biovar Khả năng ôxy hóa 1 2 3 4 5 Cellobiose - + + - + Dulcitol - - + + - Mannitol - - + + + Maltose - + + - + Lactose - + + - + Sorbitol - - + + -
Ghi chú: (+) Phản ứng dương tắnh (có sự oxy hóa xảy ra) ( -) Phản ứng âm tắnh (không có sự oxy hóa xảy ra)
Qua bảng 1.1 cho thấy 5 biovar của vi khuẩn Ralstonia solanacearum
có thểựược xác ựịnh dựa vào khả năng oxy hóa 3 loại ựường gồm cellobiose, lactose và maltose và 3 loại rượu dulcitol, sorbitol, mannitol.
1.2.3.5. Những triệu chứng của bệnh héo xanh vi khuẩn trên cây cà chua
Qua ựiều tra ựánh giá sự diễn biến phát triển của bệnh ở giai ựoạn 20,40,60,80,100,120 ngày sau trồng ựều thấy bệnh gây hại ở các giai ựoạn sinh trưởng của cây cà chua, ựặc biệt ở giai ựoạn cây con. Khi cây còn non lá héo rũ ựột ngột nhanh. Khi cây trưởng thành ựến giai ựoạn cây già, bệnh héo lúc ựầu thể hiện lá vẫn giữ mầu xanh rũ xuống, sau 2 - 3 ngày có thể toàn bộ
cây hoặc 1 - 2 cành chết, sau ựó chết dần cả cây. Khi mới chết 1 - 2 cành nhưng vi khuẩn ựã xâm nhập vào toàn bộ hệ thống rễ. Khi cây bị bệnh HXVK bó mạch dẫn ở thân hóa nâu chứa ựầy dịch nhờn vi khuẩn. Khi nhổ cây lên thấy rễ bị thâm ựen. Nguyên nhân là vi khuẩn gây hại ở bó mạch dẫn. Nếu cắt ngang, nhúng thân bị bệnh vào cốc nước thì vi khuẩn ở bó mạch dẫn khuyếch tán ra nước tạo dòng sữa, dòng sữa dạng sợi chỉ chảy xuống ựáy cốc, sau ắt phút làm cốc nước có màu sữa trắng ( Kelman A., 1953) [50].
1.2.3.6. Những nghiên cứu phòng trừ bệnh héo xanh vi khuẩn
Bệnh HXVK do vi khuẩn R.solanacearum là một trong những bệnh hại rất nguy hiểm ở vùng khắ hậu nhiệt ựới. Bệnh tồn tại lâu dài trong ựất, tàn dư
cây bệnh và phổ ký chủ rộng nên việc phòng chống bệnh gặp nhiều khó khăn. Hiện nay việc phòng trừ bệnh HXVK ựược nhiều nhà khoa học tập trung nghiên cứu. Do vi khuẩn gây bệnh có phổ ký chủ rộng, tồn tại lâu trong tàn dư
thực vật và trong ựất, hơn nữa vi khuẩn có tắnh ựa dạng với nhiều race, biovar và các dòng có tắnh ựộc khác nhau, các biến thể tuỳ theo ựiều kiện tự nhiên, môi trường nên việc phòng trừ gặp rất nhiều khó khăn. Kết quả nghiên cứu ở
chủ của vi khuẩn Ralstonia solanacearum, ựặc biệt ựối với cây lúa nước là một trong những biện pháp quan trọng giúp giảm mật ựộ vi khuẩn trong ựất và hạn chế tối ựa nguồn bệnh từ các tàn dư thực vật vụ trước. Những nghiên cứu ở Sơn đông Ờ Trung Quốc cho thấy luân canh lạc với lúa nước trong 3 năm tỷ lệ bệnh héo xanh giảm 84,3% xuống 1,5% (Wang J.S.& Hou X.L., 1983) [73].
Bên cạnh phương pháp luân canh thì việc chọn tạo những giống kháng là rất quan trọng. Chương trình chọn giống HXVK của CIP vẫn tiếp tục cho (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
ựến ngày nay và hiện nay có 5 loài khoai tây hoang dại kháng HXVK như
S.phreja, S.choense, S.rapanifolium, S.microdotum, S.parsipilum và hàng loạt các dòng, giống có tên ựầu là BR, MS, LTẦ một số giống ựịa phương như
:Achat (Brazil), Ontario, Snowchip, Sequeria (Úc)Ầ kháng HXVK và kết hợp với chống chịu nóng hoặc chống chịu mốc sương hay virus. Hiện nay các dòng, giống tốt từ loài tứ bội, nhị bội kháng HXVK ựã ựược trồng ở nhiều nước theo hướng chắnh chọn tạo giống của CIP (Schimiediche P., 1985) [67]. Trong chương trình chọn giống chịu bệnh HXVK thì kỹ thuật di truyền gen
ựã mở ra hướng phát triển mới và thành công. Số lượng gen chống chịu ựã
ựược chuyển vào cây khoai tây, cà chua với mức chống chịu HXVK cao (Schimeidiche & cộng sự, 1988)[67].
1.2.3.7. Nghiên cứu và ứng dụng chế phẩm sinh học trong phòng trừ
bệnh HXVK
Ngoài ra, các nhà khoa học còn mở ra một hướng nghiên cứu việc sử
dụng các biện pháp sinh học ựể trừ bệnh HXVK. Biện pháp sinh học trong phòng chống bệnh HXVK cũng ựược các tác giảựề cập ựến. Vì bệnh HXVK sử dụng các biện pháp hoá học không ựem lại hiệu quả mong muốn do vi khuẩn ựã nhiễm vào mạch dẫn. Hơn nữa chọn giống chống chịu bệnh mất
nhiều thời gian, hiệu quả chưa cao. Ở Việt nam chưa có nhiều công trình chọn giống kháng bệnh cà chua. Do vậy biện pháp sinh học là một trong các biện pháp tổng hợp theo hướng bền vững quan trọng nhất ở Việt nam.
Trên thế giới ựã có nhiều nước nghiên cứu trong lĩnh vực chế phẩm sinh học, chất kắch kháng ựể hạn chế bệnh hại cây trồng như: Ở trường đại học Hannover đức, ựã sử dụng axit salicylic ựể kắch kháng cà chua kháng bệnh HXVK. Giáo sư Zeller W. và cộng sự năm 2001 ựã sử dụng chế phẩm Biozell - 2000B chiết xuất từ tinh dầu cây bạch hương chống bệnh HXVK ở cà chua và khoai tây (Zeller W. và CS,2006)[78]. Ở Nhật Bản theo Murakoshi R. và cộng sự năm 1984, Chae Gun Phae và cộng sự năm 1992 ựã sử dụng NB22 và một số
dòng Bacillus khác ựể hạn chế ựược bệnh HXVK ở cà chua (Murakoshi R. và CS, 1984) [59]. Nhà khoa học Ciam L. và CS năm 1989 ựã sử dụng một số
chủng Pseudomonas fluescent và Bacillus ựể phòng trừ bệnh HXVK ở cà chua và khoai tây (Ciam L & CS, 1988)[40]. Những nghiên cứu về sử dụng vi khuẩn
ựối kháng Bacillus Plymixa trên cây cà chua ựã ựược tiến hành từ những năm 1952. Ngoài ra còn nhiều vi khuẩn ựối kháng với vi khuẩn R.solanacearum
như: Bacillus subtilis, phtorescens, P.cepacia, P.gladioliẦCác nghiên cứu ựều cho thấy rằng các vi khuẩn ựối kháng có khả năng sinh ra các chất làm ức chế vi sinh vật gây bệnh, cạnh tranh với vi sinh vật gây bệnh. Aspiras et al (1986) ựã cho biết rằng khi xử lý ựất bị nhiễm R.solanacearum bằng vi khuẩn ựối kháng
Bacillus polymixa và bacillus fluorescens trên ruộng cà chua, khoai tây ựược kết quả: ở công thức ựối chứng (không xử lý) tỷ lệ cây chết ở mức 100% trong khi ựó ở công thức xử lý tỷ lệ cây chết dừng lại ở mức 10 - 40%. Theo Hartman (1993) thì loài P.cepacia ựược phân lập từ rễ ngô cũng có khả năng kiềm chế
hoạt ựộng của vi khuẩn R.solanacearum trong phòng thắ nghiệm. Các nghiên cứu ựều cho thấy vi khuẩn ựối kháng có khả năng sinh sản ra các chất làm ức chế vi khuẩn gây bệnh, cũng như khả năng sử dụng cạnh tranh phát triển, lấn
chiếm cả vùng rễ cây trồng khiến cho vi khuẩn gây bệnh hạn chếựể phát triển. Tuy nhiên, cho ựến nay các kết quả ở những thắ nghiệm phòng trừ sinh học trong phòng thắ nghiệm thường không cho những hiệu quả cao như khi áp dụng ngoài ựồng ruộng (Nesmith và CS, 1985)[60]. Gần ựây trên một số cây giống Cà chua, cà tắm, dưa chuột ựã có các nghiên cứu về ứng dụng phương pháp ghép giống cây nhiễm bệnh trên gốc của giống cây kháng bệnh ựể nâng cao tắnh chống bệnh HXVK.
Ở Mỹ Pradhanang P.M., P.Ji; M.T. Molmol. và CS., (2005)[63] ựã sử
dụng tinh dầu cây dược thảo Acibenzolar Ờ S.Methyl ựể kắch kháng cây cà chua hạn chế bệnh HXVK.
Cùng thời gian này Pradhanang P.M., P.Ji; M.T. Molmol. và CS., (2005) [64] ựã sử dụng Thymol - Biofumi ựể kắch kháng cây cà chua hạn chế
bệnh HXVK.
Hiện nay Bộ môn Bệnh cây, Ban sinh vật nông nghiệp, Viện Khoa học nông nghiệp và công nghệ Hàn Quốc (NIAST) ựã nghiên cứu thành công và sử dụng chế phẩm EXTN-1, B16 có nguồn gốc từ vi khuẩn Bacillus vallismortis, axit photphiric ựã làm tăng tắnh chống chịu một số bệnh về virus, nấm và vi khuẩn héo xanh trên cây lúa, cà chua, dưa chuột, rau diếp... Trường
ựại học Kongbook của Hàn Quốc cũng ựã nghiên cứu phát triển chế phẩm ESSC có nguồn gốc từ các sinh vật: Bacillus, Arthrobacter, Flavobacterium, Pseudomonas có tác dụng kắch kháng cây chống chịu một số bệnh héo xanh vi khuẩn (Kyungseok Park và CS, 2007) [53].
Ở Canada và Nam Mỹ theo Idriss E.E. và CS (2002)[41] ựã sử dụng
Bacillus amyloliqueafaciens FZB45 kắch kháng cà chua, khoai tây, lạc... hạn chế bệnh HXVK gây hại.
kém và khó thực hiện do vi khuẩn héo xanh ựã xâm nhập vào mạch dẫn. Những năm 1960 Ờ 1970, một số thuốc hoá học ựã ựược nghiên cứu ựể phòng chống bệnh HXVK như sử dụng 300kg/ha Chloropicin 10 ngày trước khi trồng cho hiệu quả tốt (Mehan V.K., 1995)[58], nhưng thuốc hoá học này không có hiệu quả trên diện tắch lớn vì giá thành quá cao. Xử lý ựất bằng phương pháp xông hơi ắt có tác dụng hạn chế bệnh (Murakoshi R. và CTV, 1984)[59]. Sử dụng thuốc kháng sinh ựể phòng chống bệnh HXVK có ưu ựiểm lớn là có sức hấp thụ tốt, dễ dịch chuyển trong mạch dẫn, trong mô cây, nhưng lại bị hạn chế bởi dễ hình thành những dạng, chủng, vi khuẩn kháng thuốc ở
nồng ựộ cao (Farag N.S và CTV, 1982)[42]. để phòng trừ bệnh HXVK người ta thường áp dụng biện pháp phòng trừ tổng hợp bằng cách kết hợp các biện pháp:Chọn giống kháng bệnh, biện pháp canh tác, biện pháp sinh học,...(Kelman A., 1954)[51].
1.2. Những nghiên cứu trong nước
1.2.1. Những nghiên cứu cơ bản về bệnh HXVK ở nước ta (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Trong những năm 60 của thế kỷ trước, qua các kết quảựiều tra cơ bản của Viện bảo vệ thực vật ựã phát hiện thấy bệnh HXVK gây hại phổ biến trên cà chua, khoai tây, lạc, thuốc lá ẦNăm 1962, Ưng định ựã mô tả Ộbệnh lụiỢ với triệu chứng ựặc trưng của bệnh HXVK. Ở thời ựiểm ựó, bệnh Ộchết lụiỢ
ựã gây chết với tỷ lệ 2 - 4%, có nơi ựến 40%. Tuy nhiên, tác giả chưa xác ựịnh
ựược nguyên nhân gây bệnh.( Ưng định, 1962) [28].
Triệu chứng của bệnh HXVK dễ nhầm lẫn với một số loại bệnh gây chết cây khác. để ựịnh rõ bệnh do vi khuẩn gây ra thì Mehan V.K., Nguyễn Xuân Hồng và Nguyễn Thị Ly ựã ựề nghị thay thuật ngữ Ộchết ẻoỢ bằng Ộhéo xanh vi khuẩnỢ(Mehan V.K., Nguyễn Xuân Hồng và Nguyễn Thị Ly, 1991) [13]
Bệnh héo xanh vi khuẩn ựã và ựang gây hại nghiêm trọng ựối với hầu hết các vùng trồng rau ở nước ta. Nghiên cứu về phạm vi ký chủ của loài
R.solanacearum đoàn Thị Thanh và CTV năm 1995 cho rằng, vi khuẩn
R.solanacearum không những gây hại trên Cà chua mà còn ký sinh gây hại trên khoai tây, lạc, thuốc lá, cà Ầ Tác giả còn cho rằng ựây là loài vi khuẩn
ựa thực có phạm vi ký chủ rộng, gây hại chủ yếu trên cây trồng họ cà (Solanaceae) họựậu (Leguminasae) ( đoàn Thị Thanh & CTV, 1995)[17].
Cùng thời gian ựó, nghiên cứu về tắnh phổ biến của bệnh HXVK trên cây trồng cạn, đỗ Tấn Dũng cho rằng bệnh phát sinh và phát triển gây hại nghiêm trọng trên cây khoai tây, lạc, cà chua. Trên cây thuốc lá tỷ lệ nhiễm bệnh HXVK nhẹ hơn (đỗ Tấn Dũng, 1995)[7].
Khi nghiên cứu bệnh HXVK trên giống khoai tây nhập nội tác giả Hà Minh Trung và CTV năm 1989 ựã chỉ ra rằng triệu chứng, nguyên nhân gây bệnh chết xanh của khoai tây trên ựồng ruộng là do vi khuẩn R.solanacearum
gây ra. Tác giả còn cho rằng việc loại bỏ củ bệnh, củ xây xát sẽ góp phần làm giảm sự lây lan của bệnh (Hà Minh Trung & CTV, 1989) [23].
Trên cây thuốc lá Lê Lương Tề và CTV năm 1997 cho biết vi khuẩn xâm nhập qua vết thương xây xát và di chuyển trong các bó mạch ở thân, lá và sản sinh ựộc tố có tác dụng gây héo . Các yếu tố thời tiết như nhiệt ựộ và
ựộ ẩm cao sẽ làm bệnh nặng hơn. Bệnh có thể phát sinh và gây hại trên cây thuốc lá vụ xuân hè và vụựông . Thuốc lá trồng trên ựất cát pha, ựất thịt nhẹ
và trên các thửa ruộng trồng luân canh với cây họ cà và lạc thường bị nặng hơn (Lê Lương Tề & CTV, 1997)[20].
Năm 1997 có thông báo về tác hại của bệnh trên khoai tây, cà chua, thuốc láẦTheo tác giả bệnh gây hại ở khoai tây khoảng 25%, cà chua là 40%,
trường SPA (Sucro pepton agar) và môi trường KingỖBagar ựể phát hiện bệnh. Tác giảựã nêu ra phạm vi ký chủ của vi khuẩn R.solanacearumở khoai tây, cà chua, lạc, vừng (Lê Lương Tề & CS, 1997)[20].
1.2.2. Những nghiên cứu phòng trừ bệnh héo xanh vi khuẩn
Trong những năm gần ựây bệnh HXVK ựã gây ra rất nhiều khó khăn cho các vùng trồng rau của nước ta. Các nhà khoa học và bà con nông dân ựã nghiên cứu nhiều biện pháp ựể phòng chống bệnh HXVK. Theo nghiên cứu của Lê Lương Tề và Vũ Triệu Mân thì các biện pháp luân canh với các cây trồng không phải chỉ là ký chủ của vi khuẩn R.solanacearum ựặc biệt là lúa nước sẽ làm giảm tỷ lệ HXVK. Ngoài ra các nhà khoa học còn chú trọng ựến việc chọn giống kháng bệnh HXVK và ựã cho thấy ựược nhiều ưu ựiểm.
Biện pháp phòng trừ bệnh HXVK cũng ựược nhiều tác giả tập trung nghiên cứu. Ưng định và CTV (1962) [28] cho thấy việc dùng thuốc hoá học trừ bệnh HXVK ắt có tác dụng, biện pháp hiệu quả nhất ựối phó với bệnh ựó là chủ ựộng bố trắ luân canh hợp lắ phòng bệnh là chắnh. Hoàng Nghĩa Lợi (1987) [11] cũng cho biết biện pháp hoá học chưa mang lại hiệu quả, biện pháp ựể phòng ngừa và hạn chế tác hại của bệnh là dùng luân canh với lúa, mì và tăng cường bón thêm vôi, kali trước thời kỳ ra hoa.
Năm 1995, báo cáo của Nguyễn Văn Viết và cộng sựựã nghiên cứu về
bệnh HXVK và một số bệnh khác trên hạt cà chua. Theo tác giả tỷ lệ bệnh HXVK sẽ tăng dần ở các ựời sau tùy thuộc vào chọn lọc giống (Nguyễn Văn