Ngay từ khi bệnh bạc lá lúa phát sinh và gây hại ựầu tiên ở Fukuoka (Nhật Bản) vào năm 1988 sau ựó xuất hiện ở nhiều nước trên thế giới thì việc nghiên cứu bệnh bạc lá lúa ựã trở thành nhiệm vụ quan trọng của ngành khoa học nông nghiệp toàn thế giới. Sau khi Takashi phân lập ựược vi khuẩn gây bệnh và lây lại cho lúa thành công năm 1908 thì việc nghiên cứu một cách có hệ thống bệnh bạc lá lúa ựã ựược tiến hành ở nhiều nước trên thế giới.
Năm 1926, ở Nhật Bản giống lúa chống chịu bệnh ựầu tiên trên thế giới Kono 35 ựã ựược xác ựịnh (Kush, 1997) ựược chọn lọc từ giống nhiễm bệnh Shikiniki. Sau ựó, IRRI ựã tạo ra nhiều dòng, giống lúa kháng bệnh và ựược trồng rộng rãi ở nhiều nước Châu Á như giống Chandina, IR532 Ờ 1 Ờ 176, IR579 Ờ 48 ở Ấn độ, IR272 Ờ 4 Ờ 1 ở Bangladesh, IR36 và IR38ở Philippine và IR1561 Ờ 1 Ờ 2, IR1561 Ờ 228, IR22ở Việt Nam (Kush,1997) [49].
Tại Nhật Bản, nghiên cứu thành phần nòi vi khuẩn gây bệnh bạc lá ựã
ựược tiến hành từ năm 1957 khi phát hiện thấy giống Aisacse chống bệnh trở
lên nhiễm bệnh, họựã xác ựịnh ở Nhật Bản có 5 nòi vi khuẩn [6].
Năm 1972 Murty và Khush ựã nghiên cứu tắnh kháng trội của các giống lúa khác nhau khi lây bệnh nhân tạo vi khuẩn gây bệnh bạc lá, phát hiện giống
DZ192 và BJ1 có khả năng kháng bệnh bạc lá và có chứa gen kháng bệnh [21]. Năm 1973, Murty và ctv ựã khảo sát khả năng kháng bệnh bạc lá của các
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ30
giống lúa Sigadis, TKM6, BJ1, Wase Aikoku 3, PI 215936, Zenith và B589 A4 Ờ 18 Ờ 1 ựã chỉ ra rằng các giống lúa này có ắt nhất 3 gen kháng các nhóm nòi vi khuẩn [21].
Năm 1977, Petpisit và ctv trình diễn thắ nghiệm khảo sát khả năng kháng bệnh bạc lá lúa của các giống IR20, IR22, IR1529 Ờ 680 Ờ 3ựã xác ựịnh ựược một gen kháng trội và ựặt tên là Xa4. Các giống lúa IR 1330 Ờ 3 Ờ 2 và Pelita 1/1 có tắnh kháng bạc lá mạnh quyết ựịnh bởi gen trội Xa4, ngược lại giống lúa Chinsurah Boro II ựược quyết ựịnh bởi gen lặn xa5. Gen trội Xa4 còn
ựược tìm thấy ở các giống lúa khác nhưIR994Ờ 102 và IR1698 Ờ 241 [21]. Librojo và ctv ựã tìm thấy gen Xa4 ở giống Semora Mangga chỉ thể hiện tắnh kháng trội ở giai ựoạn ựòng Ờ trỗ, ngược lại các giống Hom thong, IR22 thể hiện tắnh kháng trội của Xa4ở cả các giai ựoạn mạ, ựẻ nhánh.Năm 1974, Sur và Khush ựã xác ựịnh ựược gen trội Xa4ựịnh vị trên nhiễm sắc thể số 11 [21].
Ở Indonexia, theo tác giả Tentara và Hartinio (1977) Viện nghiên cứu nông nghiệp Borog ựã dùng 10 giống lúa chỉ thị của Nhật Bản và IRRI ựể xác
ựịnh các nhóm chủng dựa trên hệ thống nhóm Kozaka, kết quảựã xác ựịnh có 4 nhóm chủng Xanthomonas oryrae pv. oryzae (Vũ Công Khoái, 2000) [6].
Năm 1978, Sidhu và Khush phát hiện các gen ựơn kháng bệnh bạc lá của 5 giống lúa có hiện tượng Ộkháng trội ựảo chiềuỢ (Dominance reversal), là các giống lúa: Dayaggot Qan Binuggon, Qan Qipugo và Zenith, gen này ựược ựặt tên là gen trội Xa6 [21].
Năm 1978, Sidhu và ctv ựã phân tắch gen của 74 giống lúa cho kết quả
như sau: Gen Xa4: 18 giống lúa, gen Xa4b: 20 giống lúa, gen xa5: 32 giống lúa. Theo Sudhi, khả năng kháng bệnh bạc lá của các giống lúa DV85, DV86 và DZ 78 ựược quy ựịnh bởi 2 Xa Ờ gens liên kết: xa5 và Xa7. Trong thời kỳ
lúa ựẻ nhánh nếu cây lúa ựược chăm sóc cẩn thận thì tắnh kháng của gen lặn
xa5 có thểựược thể hiện vào giai ựoạn làm ựòng ựến trỗ bông [21].
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ31
các Xa Ờ gen kháng: Xa1, Xa2, Xa3, Xa4, xa5, Xa6, Xa7, Xa8. Những năm cuối thế kỷ 20, lần lượt thiết kế và ựịnh tên cho các Xa Ờ gens còn lại [21].
đến năm 1998 Viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI) và Nhật Bản ựã xác
ựịnh ựược 23 gen ựơn kháng các nhóm nòi (race) vi khuẩn X. Oryzae gây bệnh bạc lá lúa và ựược chia thành 2 nhóm:
- Nhóm Xa - gen trội bao gồm: Xa1, Xa2, Xa3, Xa4, Xa7, Xa10, Xa11, Xa12, Xa14, Xa15, Xa16, Xa17, Xa18, Xa19, Xa21, Xa22 và Xa23.
- Nhóm Xa Ờ gen lặn bao gồm: xa5, xa8, xa13, và xa20 [20].
Năm 2000, A.C.Sanchez và cộng sự kết luận: Gen Xa21 kháng tất cả các chủng có ở Philippin, gen Xa7 kháng chủng 1,2,3 và 5, kháng vừa với chủng 4 và nhiễm với chủng 6 [43].
Mới ựây tác giả Lee K.S (2003) còn xác ựịnh thêm 3 gen kiểm tra tắnh chống bệnh bạc lá là: xa26(t), Xa27(t), xa28(t) [51].
Năm 1999, Noda, phạm Văn Dư và ctv ựã xác ựịnh ở Việt Nam có ắt nhất 6 chủng là Race A (Phú Yên), Race B ( Lào Cai), Race C (Quảng Nam), Race D (An Giang), Race E (Nam Hà), Race F (Bến Tre) [25].
Năm 2003, Yoshimuara, Bùi Trọng Thuỷ và cs ựã xác ựịnh ựược ở miền Bắc Việt Nam tồn tại ắt nhất 10 chủng vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae ựó là Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, Y7, Y8, Y9 và Y10 trong ựó Y5 và Y6 có tắnh phổ biến hơn cả [25].
Trong 3 năm 2001 Ờ 2003, nhóm nghiên cứu bệnh bạc lá trường đại học Nông nghiệp I Hà Nội ựã phân lập và bảo quản ựược 154 isolate vi khuẩn
Xooở 11 tỉnh phắa Bắc Việt Nam trên 27 giống lúa. đồng thời xác ựịnh ựược các gen kháng hữu hiệu bệnh bạc lá ở các tỉnh phắa bắc ựó là gen Xa4, xa5, Xa7, Xa21. Qua ựó thấy ựược số lượng gen kháng của các dòng, giống. Khả
năng kháng của gen xa5 tương ựương với cá giống chứa gen xa5/Xa10, xa5/Xa7, vì vậy thay bằng việc chuyển ựồng thời hai gen kháng, ta chỉ cần tìm cách chuyển một gen kháng xa5 cũng ựủ khă năng kháng [33], [56], [55], [58].
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ32
Theo Yoshimmra, Bùi Trọng Thuỷ, 2003 ựã xác ựịnh ở miền Bắc Việt Nam tồn tại ắt nhất 10 chủng vi khuẩn Xoo [60].
Từ nằm 2001 ựến 2004, Viện Khoa học kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam
ựã tiến hành nghiên cứu xác ựịnh thành phần các nòi vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae ở miền Bắc Việt Nam. Thử phản ứng của 17 giống lúa chỉ
thị nòi vi khuẩn với 90 nguồn vi khuẩn thu thập từ các vùng trồng lúa miền Bắc Việt Nam ựã xác ựịnh ựược 7 nhóm nòi sinh lý.
Phân tắch sự phân bố nhóm nòi của 15 tỉnh thu mẫu, thấy rằng các nhóm nòi xuất hiện ựan xen, một ựịa phương có thể xuất hiện nhiều nhóm nòi và ngược lại. Nhóm nòi 1 và 2 chiếm tỷ lệ cao nhất trong mẫu ựược thu thập và phân bố ở nhiều ựịa phương nhất. Các nhóm nòi còn lại tuy xuất hiện ắt hơn nhưng có tiềm năng nguy hiểm vì ựã tấn công và gây nhiễm ựược nhiều giống mang gen kháng bạc lá (Nguyễn Văn Viết và cs, 2006) [41].
Năm 2005, Phan Hữu Tôn và cộng sự ựã ứng dụng kỹ thuật PCR phát hiện 4 gen kháng bạc lá từ 500 giống lúa ựịa phương, kết quả thu ựược 56 giống chứa gen Xa4, 36 giống chứa gen xa5, 16 giống chứa Xa7, không có giống nào chưa gen Xa21. Giống tẻ thơm N46 năng suất cao, chất lượng gạo ngon chứa gen kháng bệnh bạc lá ựang là giống lúa ựược ưa chuộng hiện nay [9], [54].
Nguyễn Thị Lang và cộng sự, 2005 tìm ra marker liên kết với gen kháng
Xa4, xa5 trên giống lúa cao sản với hai marker RM144 (Xa4) là giống OM2517, OM3428 và RM122 (xa5) là giống OM2492, OMCS2000. Tìm ra gen kháng với quần thể trên giống lúa mùa ựối với gen Xa13 thông qua STS marker (RG136) trên quần thể IR24/Nangsom. Ứng dụng marker phân tử có thể hỗ trợ trong chọn lọc các quần thể lai backross ựể chuyển gen kháng bạc lá (Nguyễn Thị Lang) [1].
Phan Hữu Tôn và cộng sựựã dùng PCR chọn lọc gen kháng và kết hợp với nuôi cấy bao phấn ựã chọn ra một số giống kháng bệnh tốt như SS Ờ 2,
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ33
10091, 10119Ầ[33].
Bằng phương pháp nuôi cấy ựơn tế bào kết hợp với kỹ thuật PCR ựể
nhận diện loài vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae phân lập ựược 154
isolate và xác ựịnh ựược chúng thuộc 10 chủng vi khuẩn gây bệnh khác nhau
ựánh số từ 1 Ờ 10. Trong ựó, Chủng 2 bao gồm 3 chủng phụ là 2A, 2AỖ và 2B; chủng 3 cũng bao gồm 5 chủng phụựó là 3A, 3AỖ và 3B; Chủng 5 gồm 5A và 4.3b và chủng 7 gồm 7 và 7Ỗ( Phan hữu Tôn, 2006) [33], [56], [55], [58].
Hai chủng 2 và 3 rất phổ biến và tồn tại ở hầu hết các vùng trồng lúa ở
miền Bắc Việt Nam [11],[29]. Sông Hồng xuất hiện thêm chủng 1, 4, 6, 7 và 8; Sông đà thêm chủng 5, 9 và 10. Miền Nam chỉ tồn tại 3 chủng là chủng 2 (chiếm khoảng 78%), chủng 10 (chiếm khoảng 20%), còn lại là chủng 5 (chiếm khoảng 2%) [32].
Viện Khoa học kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam tiến hành lây nhiễm 47 nguồn vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae trên các giống lúa chỉ thị
mang các gen kháng bạc lá Xa4, xa5, Xa7 và Xa21, hầu hết có khả năng chống chịu. Với 1159 mẫu giống của ngân hàng gen lúa ựược viện nghiên cứu, có 226 mẫu giống có khả năng kháng bệnh, trong ựó có 0,12% mẫu giống cổ truyền và 4,44% mẫu giống nhập nội có khả năng kháng cao. đây là nguồn gen di truyền có thể sử dụng trong chọn giống chống chịu bệnh, ựặc biệt chọn tạo nhờ chỉ thị phân tử và chuyển nạp gen (Nguyễn Văn Viết và cộng sự, 2006) [41].
Trường ựại học Nông nghiệp I Hà Nội ựã tiến hành lây nhiễm nhân tạo, sử dụng 10 chủng vi khuẩn Xanthomonas oryzaepv. oryzae cho 150 giống lúa
ựịa phương, phát hiện 4 giống lúa kháng hoàn toàn (10111, 10342, 10141 -1, 10154). Ngoài ra, chọn lọc ựược 13 giống kháng ựược 9 chủng, 18 giống kháng ựược 8 chủng, 15 giống kháng ựược 7 chủng, 21 giống kháng ựược 6 chủng, 15 giống kháng ựược 5 chủng, 19 giống kháng ựược 4 chủng, 10 giống kháng ựược 3 chủng, 16 giống kháng ựược 2 chủng, 16 giống kháng ựược 1
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ34
chủng, 8 giống không kháng ựược chủng nào trong ựó bao gồm cả IR24 (Phan Hữu Tôn và cs, 2003) [30].
Dòng chỉ thị IRBB5 chứa gen xa5, IRBB7 chứa gen Xa7, IRBB21 chứa gen Xa21, biểu hiện chống ựược hầu hết các chủng vi khuẩn gây bệnh. Trong khi ựó, các dòng chỉ thị IRBB1, IRBB2, IRBB3, IRBB10, IRBB11 và IRBB14 chứa lần lượt các gen Xa1, Xa2, Xa3 Xa10, Xa11 và Xa14 lại bị
nhiễm bởi hầu hết các chủng. Chứng tỏ gen xa5, Xa7 và Xa21 là những gen kháng bệnh bạc lá hữu hiệu và sự tổ hợp thêm gen kháng Xa1, Xa2, Xa3, Xa10, Xa11 và Xa14 không làm thay ựổi tắnh kháng của gen xa5, Xa7 và
Xa21 [32],[33].
điều tra 120 giống lúa ựịa phương bằng PCR phát hiện có 8 giống lúa chứa gen Xa7, các giống này ựều kháng tất cả 6 chủng lây nhiễm, 8 giống khác tuy kháng ựược tất cả các chủng tương tự như IRBB7 những bằng PCR không phát hiện thấy có chứa gen Xa7, chúng có thể chứa gen hữu hiệu khác như Xa5 và Xa21 hoặc xảy ra tái tổ hợp, cần phải có nghiên cứu tiếp theo (Phan Hữu Tôn và cs, 2005) [31].
Năm 2006 ựã xác ựịnh ựược ắt nhất có 12 Race, trong ựó Race 5 với kiểu phản ứng ựặc trưng, là nhóm nhóm nòi phổ biến nhất trong quẩn thể
Xanthomonas oryzae pv. oryzae ở miền Bắc Việt Nam [57], [60]. Race 12 có tắnh ựộc gây bệnh cao nhất ựã phát hiện ở Nghệ An trên giống lúa Tạp giao Ờ 1, nhưng chiếm số lượng và tỷ lệ rất thấp. Vài năm gần ựây hình thành các nhóm nòi vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae mới có ựộc tắnh cao hơn
12 Race ựã phát hiện, chúng khắc phục ựược tắnh kháng cao của gen xa5. Năm 2007, và 2008 Bùi Trọng Thuỷ và cs ựã phát hiện thêm 3 Race mới của quần thể Xanthomonas oryzae pv. oryzae gây bệnh bạc lá lúa ở Nam định, Bắc Ninh và Hà Nội [26].
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ35