Nấm Cochliobolus lunatus thuộc:
Giới: Fungi
Ngành: Ascomycota Lớp: Dothideomycetes
Phân lớp: Pleosporomycetidae Bộ: Pleosporales
Họ: Pleosporaceae Giống: Cochliobolus Loài: C. lunatus
23 1.4.2. Đặc điểm hình thái, sinh hóa
Đặc điểm hình thái: Theo nghiên cứu của R. R. Nelson và Haasis (1964), tản nấm C. lunatus phát triển nhanh chóng trên môi trường thạch đường khoai tây, ban đầu có màu trắng sau đó chuyển sang màu nâu, nâu đen hoặc đen, tản nấm giống len hoặc lông mƣợt nhƣ nhung và có cấu trúc sắp xếp lỏng lẻo. Sợi nấm chủ yếu mọc trong điều kiện ẩm ƣớt. Bào tử nấm C. lunatus có dạng bào tử đính, có thể đơn nhân hoặc đa nhân nằm riêng lẻ hoặc theo nhóm, thẳng hoặc cuộn xoắn đôi khi quặp. Bào tử có vách ngăn màu nhạt đến màu nõu sẫm; bào tử cú chiều dài lờn đến 650 àm, rộng 5 – 9 àm. Nấm C. lunatus đƣợc phân biệt với các loài khác ở chỗ bào tử có 3 vách ngăn và 4 tế bào, các tế bào đầu và cuối thường nhạt màu hơn tế bào ở giữa.
Đặc điểm sinh hóa: C. lunatus có phân bố rộng rãi nhƣng phần lớn chúng phổ biến ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, nơi có khí hậu ẩm ƣớt thuận lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của nấm bệnh. Bào tử và túi bào tử có khả năng phát tán trong không khí. Ngoài ra, chúng cũng có thể tồn tại trong đất. Nhiệt độ tối ƣu cho sự sinh trưởng và phát triển của nấm vào khoảng 24 – 300C, bào tử sẽ bị chết ở nhiệt độ 590C trong vòng 1 phút và 550C trong thời gian 5 phút. Nấm Cochliobolus lunatus có thể tồn tại trong đất ở dạng hạch nấm trong khoảng 2 năm và trong thời gian 3 năm chúng sẽ giải phóng bào tử lên những cây dễ bị tổn thương (R. R. Nelson và Haasis, 1964).
1.4.3. Phổ ký chủ
Nấm Cochliobolus lunatus có phạm vi ký chủ rất rộng. Chúng là một tác nhân gây bệnh trên hạt giống làm hạt giống không nảy mầm, làm tàn lụi cây con của những cây khác như cây mía đường, lúa nước, lúa mì, cây kê. Nó cũng gây tổn thương cho thân, cành lá và hoa trên phạm vi ký chủ rộng lớn (R. R. Nelson và Haasis, 1964).
Theo Nguyễn Văn Bá và ctv (2005), chi Cochliobolus cũng là tác nhân gây bệnh đốm lá, bệnh rỉ sét (thối khô), biến dạng hạt, biến dạng màu (bạc màu) hạt và thậm chí thối rễ.
24
Nấm C. lunatus còn đƣợc biết đến nhƣ tác nhân gây bệnh vàng lá cây và làm hạt không nảy mầm đối với các cây trồng loại đơn tử diệp nhƣ mía, gạo, kê và ngô. Ngoài ra, chúng còn gây bệnh đốm lá trên các thực vật hạt kín. Theo Bengyella Louis và ctv (2014), nấm C. lunatus là một tác nhân gây bệnh nguy hiểm, chúng phát triển mạnh trên các cây trồng quan trọng như lúa nước, lúa mì, sắn, dâu tây và khoai tây. Ngoài ra, chúng còn là tác nhân gây bệnh trên các loài cỏ dại trên ruộng lúa.
1.4.4. Cơ chế xâm nhập và gây bệnh
Nấm Cochliobolus lunatus phần lớn sản sinh bào tử và phát tán chủ yếu qua không khí, quá trình lây nhiễm vào lá cây khoai tây của nấm Cochliobolus lunatus khá phức tạp (Bengyella Louis và ctv, 2014), cách thức xâm nhiễm nhƣ sau:
Cách thức xâm nhập của nấm C. lunatus chủ yếu bằng con đường cơ học. Để xâm nhập đƣợc vào tế bào chủ, bào tử nấm C. lunatus tiếp xúc, bám lên lá cây. Khi gặp điều kiện thuận lợi, bào tử nấm nảy mầm thành ống mầm để xâm nhập vào trong lá.
Trong quá trình xâm nhập, nếu pH môi trường không thuận lợi, nấm C. lunatus điều hòa pH của môi trường tạo điều kiện cho nấm xâm nhập vào tế bào chủ. Sau đó, nấm bệnh tiết độc tố melanin (có màu đen) nhằm ức chế và tiêu diệt những tế bào tại vị trí xâm nhập vào cây chủ làm cho vết bệnh sau đó có màu đen và lan rộng. Ngoài ra, melanin còn có khả năng giúp nấm chống lại các tác nhân oxy hóa và quá trình ly giải trong cơ chế bảo vệ của tế bào chủ (Miguel J. Benltrán-García và ctv, 2014).
Thời gian ủ bệnh 4 – 5 ngày sau khi nhiễm bệnh và triệu chứng bắt đầu biểu hiện với sự hình thành bào tử của mầm bệnh trên các vết bệnh xảy ra vào ngày thứ 6.
Điều kiện ẩm ƣớt trên bề mặt cây chủ trong khoảng 13 giờ là cần thiết cho việc nhiễm bệnh thành công (R. R. Nelson và Haasis, 1964).
1.4.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của nấm Cochliobolus lunatus
1.4.5.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ
25
Nhiệt độ có ảnh hưởng đến sự sinh trưởng, phát triển và hình thành bào tử của nấm bệnh. Theo Jyothi G và ctv (2013), nấm Cochliobolus lunatus sản sinh bào tử nhiều nhất ở nhiệt độ 250C. Tuy nhiên, sự sinh trưởng và phát triển kích thước tản nấm nhanh nhất ở nhiệt độ 300C, nấm bệnh phát triển chậm lại ở nhiệt độ 150C và 400C.
Bên cạnh đó theo Yasmeen Faiz Kazi và ctv (2013), nấm C. lunatus có khả năng tăng trưởng ở nhiệt độ 30 – 400C. Ở nhiệt độ 45 – 500C, quá trình sinh trưởng và phát triển của nấm bị ngừng lại. Một nghiên cứu khác của Gao Ying và ctv (2009) cũng cho rằng nhiệt độ tốt nhất cho các chủng Cochliobolus spp. sinh trưởng là 25 – 300C.
1.4.5.2. Ảnh hưởng của nguồn cacbon
Đối với những nguồn cacbon khác nhau, sự sinh trưởng và phát triển của nấm C.
lunatus cũng khác nhau. Theo Yasmeen Faiz Kazi và ctv (2013), nấm C. lunatus phát triển tốt nhất trong môi trường có bổ sung đường glucose, sau đó là đường maltose và cuối cùng là đường sucrose. Nhưng đối với môi trường có bổ sung đường lactose và cellulose, nấm không phát triển. Một nghiên cứu khác của Gao Ying và ctv (2009) cũng cho rằng nguồn cacbon tốt nhất cho sự phát triển của các chủng nấm Cochliobolus spp. là glucose và galactose.
1.4.5.3. Ảnh hưởng của các ion kim loại
Các ion kim loại có ảnh hưởng đến sự phát triển và các hoạt động phân giải protein của nấm C. lunatus. Yasmeen Faiz Kazi và ctv (2013) cho rằng nấm này có thể sinh trưởng và phát triển trên môi trường có bổ sung các muối như NH4Cl, KH2PO4, K2HPO4, NaCl. Tuy nhiên, đối với muối chứa ion kim loại nhƣ là MgSO4 và CaCl2, nấm không phát triển đƣợc.
1.4.5.4. Ảnh hưởng của pH
Yếu tố pH có ảnh hưởng khá lớn đến sự phát triển của nấm Cochliobolus lunatus. Theo Gao Ying và ctv (2009), pH tốt nhất cho sự sinh trưởng của nấm Cochliobolus spp. là khoảng pH 6 – 8, càng xa khoảng pH này sự sinh trưởng và phát triển của nấm bệnh càng giảm.