Chương 2 : Tổng quan tài liệu
2.3 Khái quát về thực khuẩn thể trong phòng trừ sinh học
2.3.7 Biện pháp hạn chế sự hình thành tính kháng của vi khuẩn đố
nghiên cứu ở điều kiện nhà lưới (Balogh, 2006). Trong môi trường sống của vi khuẩn ký chủ, quần thể TKT biến mất khỏi bề mặt lá cây cà chua 6 ngày sau khi xử lý, bởi vì sự hiện diện của vi khuẩn ký chủ ở một tuần sau khi xử lý đã giảm mật số đáng kể. Svircev et al. (2006) đã kiểm soát được bệnh cháy lá
(fire blight) của cây lê bằng cách sử dụng một dòng vi khuẩn P. agglomerans đã làm giảm tính độc nhằm duy trì mật số hỗn hợp bốn thực khuẩn thể, có khả năng phân giải các dòng vi khuẩn P. agglomerans và E. amylovora, tác nhân
gây bệnh cháy lá (fire blight). Một chiến lược tương tự đã được sử dụng để kiểm soát bệnh héo do vi khuẩn trên cây thuốc lá, các thực khuẩn thể được sử dụng cùng với một dịng khơng có tính độc của vi khuẩn Ralstonia solanacearum để kiểm soát bệnh (Tanaka et al., 1990).
2.3.7 Biện pháp hạn chế sự hình thành tính kháng của vi khuẩn đối với thực khuẩn thể thực khuẩn thể
Một bất lợi quan trọng trong việc sử dụng thực khuẩn thể trong việc kiểm soát các bệnh thực vật là sự phát triển các dịng vi khuẩn có khả năng kháng lại thực khuẩn thể. Năm 1989, Jackson đã đưa ra quy trình khái quát về sự phát triển của các dòng vi khuẩn kháng TKT và các TKT đột biến trong tế bào (h-mutant) đã được phát triển để ngăn ngừa sự xuất hiện của đột biến kháng thuốc bằng cách sử dụng hỗn hợp của các thể đột biến thực khuẩn thể (h-mutants). Các thể đột biến này có khả năng ly giải các dòng vi khuẩn kháng với thực khuẩn thể mẹ (1), trong khi vẫn có khả năng ly giải các vi khuẩn độc hoang dại (ngồi mơi trường tự nhiên) (Jackson, 1989) (Hình 2.12) do đó chúng có một phổ ký chủ rộng hơn so với thực khuẩn thể mẹ. Sử dụng chiến lược thực khuẩn thể của Jackson, một hỗn hợp gồm bốn thực khuẩn thể bao gồm thực khuẩn thể đột biến gen hoang dại và thể đột biến được áp dụng hai lần mỗi tuần vào buổi sáng sớm trước khi mặt trời mọc để kiểm sốt có hiệu quả vi khuẩn đốm lá ở cà chua. Các ứng dụng thực khuẩn thể cung cấp khả năng kiểm soát bệnh tốt hơn đáng kể so với điều trị bằng đồng-mancozeb (Flaherty et al., 2000). Kết quả, năng suất quả của cây trồng cao hơn đáng kể trên các cây xử lý thực khuẩn thể so với điều trị bằng đồng mancozeb. Hỗn hợp thực khuẩn thể làm giảm mức độ nghiêm trọng của bệnh vi khuẩn đốm lá 17%, trong khi ứng dụng đồng-mancozeb chỉ làm giảm 11%.
Trong nghiên cứu này cho thấy các vi khuẩn có khả năng kháng thực khuẩn thể trong tự nhiên có tỉ lệ 1/106
, tuy nhiên cũng khơng q lo lắng bởi vì trong tự nhiên cũng có khoảng 1/107-109 thực khuẩn thể có thể đột biến (h-
25
mutant) có khả năng giết chết cả vi khuẩn mẹ hoang dại và các thể đột biến kháng thực khuẩn thể hoang dại (Jackson, 1989). Do đó trong chiến lược dùng thực khuẩn thể kiểm soát mầm bệnh do vi khuẩn điều quan trọng là phải tích cực phân lập và tuyển chọn thực khuẩn thể thường xuyên và đa dạng về địa điểm phân bố nhằm tuyển chọn được các thực khuẩn thể có khả năng tiêu diệt được vi khuẩn kháng thuốc và kháng cả thực khuẩn thể.
Hinh 2.12: Sự phát triển của các dòng vi khuẩn kháng TKT và các TKT đột biến
trong tế bào (h-mutant) trong tự nhiên.
1, thực khuẩn thể hoang dại (ngồi mơi trường tự nhiên); 2, loại vi khuẩn hoang dại (E1);
3, 1/106 biến đổi thành kháng thực khuẩn thể (E1r);
4, thực khuẩn thể hoang dã không thể giết được vi khuẩn kháng (E1r);
5, 1/107-109 thực khuẩn thể có thể đột biến (h-mutant); h = host-range (mở rộng phạm vi ký chủ);
6, h-mutant giết chết cả vi khuẩn mẹ hoang dại và các thể đột biến kháng thực khuẩn thể hoang dại (Nguồn Jackson, 1989)
Một chiến lược tương tự đã được sử dụng để kiểm soát Xanthomonas campestris pv. pelargonii (Xcpl), tác nhân gây bệnh cháy lá do vi khuẩn trên
cây hoa phong lữ (geranium) (Flaherty et al., 2001). Mười sáu thực khuẩn thể được đánh giá về khả năng ly giải các dòng Xcpl được phân lập từ khắp thế giới, sau đó các đột biến được phát triển từ 5 thực khuẩn thể có phổ ký chủ rộng nhất và đã được sử dụng để tạo thành hỗn hợp nhằm kiểm soát dịch bệnh. Hỗn hợp thực khuẩn thể được sử dụng phun trên lá hàng ngày đã làm giảm đáng kể sự lây lan của bệnh. Tỷ lệ nhiễm bệnh giảm 50% hoặc nhiều hơn ở các lô được điều trị bằng thực khuẩn thể so với đối chứng và tỉ lệ bệnh thấp hơn đáng kể so với các lô được điều trị bằng thuốc hóa học theo khuyến cáo.