3.5. Xác định khả năng gây bệnh của một số dòng xạ khuẩn
3.6.2. Đánh giá khả năng kháng bệnh của 11 dòng khoai tây CIP nhận nội bằng lây nhiễm nhân tạo trong chậu
Song song với thí nghiệm lây nhiễm nhân tạo bệnh trên 22 dòng / giống bố mẹ hiện có tại Trung tâm nghiên cứu Khoai tây, Rau và Hoa, chúng tôi cũng tiến hành thí nghiệm tương tự đối với 11 dòng khoai tây mới nhập nội từ CIP. Đây là nguồn vật liệu quý trong chương trình chọn tạo giống khoai tây kháng bệnh của CIP. Bộ giống mang gen kháng cả bệnh héo xanh và bệnh mốc sương trên khoai tây, là nguồn vật liệu quan trọng cho công tác chọn tạo giống khoai tây có khả năng kháng đồng thời nhiều bệnh.
Điểm khác ở thí nghiệm này với tất cả các thí nghiệm còn lại trong luận văn là nguồn giống ban đầu không được trồng bằng củ giống Go. Chúng tôi đã sử dụng cây nuôi cấy mô sạch bệnh (root plant cuttings), trồng 2 cây / chậu, lây nhiễm ghẻ và chăm sóc tương tự thí nghiệm trên 22 dòng / giống bố mẹ. Số củ trung bình đạt từ 7 đến xấp xỉ 21 củ trên chậu và có khác biệt có ý nghĩa giữa các dòng.
66
Bảng 3.12. Ảnh hưởng của dòng xạ khuẩn S. scabies GTT4 đến số củ trung bình, khối lượng củ trung bình, tỉ lệ củ nhiễm bệnh, % ghẻ bao phủ bề mặt và mức độ ghẻ của 11 dòng khoai tây CIP trong lây nhiễm nhân tạo
Giống
Số củ trung bình
/ chậu
Khối lượng củ trung bình / chậu
(g)
Tỉ lệ củ nhiễm
bệnh (%)
% ghẻ bao phủ bề mặt
Mức độ ghẻ trung
bình (điểm) 391430.1 10 b-d 51 cd 74 b-d 3,1 (9,7)i d-f 0,99 b 391919.3 7,9 cd 31 d 61 d 1,5 (6,9) f 1,65 c 394895.7 7,1 d 89 bc 94 a 19,1 (25,8) a 3,60 a 394903.5 13,7 b 74 bc 67 cd 2,2 (8,6) ef 1,68 bc 394904.2 13,0 b 67 b-d 83 ab 3,9 (11,3) c-f 2,00 b 394904.9 8,5 cd 50 cd 76 bc 7,9 (15,5) f 2,22 b 394905.8 13,2 b 98 b 84 ab 9,6 (17,9) b 2,55 b 394906.6 7,3 d 74 bc 93 a 8,4 (16,9) bc 2,67 ab 394909.2 20,7 a 141 a 85 ab 5,8 (13,7) b-e 2,11 b 395438.1 13,4 b 89 bc 85 ab 4,0 (11,2) c-f 2,15 c-e 392278.19 11,9 bc 138 a 93 a 16,2 (23,6) a 3,55 a
Prob. ** ** ** ** **
CV (%) 19,2 27,7 10,1 43,4 (23,1) 23,0
Ghi chú: - Các trung bình cùng kí tự không khác biệt có ý nghĩa ở mức xác suất p < 0,01 - CIP: The International Potato Center – Trung tâm khoai tây thế giới.
- i: giá trị trong ngoặc là số liệu đã chuyển đổi góc arcsin√%
Các chỉ tiêu cấu thành năng suất của 11 dòng khoai tây này rất khả quan, đạt các trị số cao so với các giống trồng bằng cây nuôi cấy mô thông thường (bảng 3.16). Sức sinh trưởng rất cao và đồng đều trên tất cả các dòng, các lần lặp và đều ở mức 9 điểm. Khối lượng củ trung bình cũng đạt giá trị khá cao, đồng thời cũng có sự biến động khá lớn giữa các dòng và giữa các lần lặp trên cùng dòng khoai tây ở
67
chỉ tiêu này. Có sai khác có ý nghĩa giữa các dòng và trị số khối lượng củ trung bình / chậu biến động trong khoảng 31 - 141 g. Các chỉ số cấu thành năng suất cao của bộ giống này hứa hẹn chọn được các tổ hợp lai vừa kháng bệnh vừa có năng suất cao trong công tác chọn tạo giống về sau.
Các chỉ tiêu về bệnh tại thí nghiệm cũng có diễn biến tương thự như trên thí nghiệm 22 dòng / giống bố mẹ. Tỉ lệ củ nhiễm bệnh rất cao, chiếm từ 61 – 94 % và có độ biến động thấp (CV = 10,1 %). Kết quả là tương tự kết quả tại bảng 3.10 và gợi ý việc chú trọng xem xét chỉ tiêu này trong đánh giá tính kháng của khoai tây với ghẻ thường qua các mùa vụ, thời điểm khác nhau. Chỉ tiêu % ghẻ bao phủ bề mặt tiếp tục cho độ biến động lớn (CV = 43,4 % - số liệu chưa chuyển đổi), tuy vậy trị số cao nhất chỉ đạt 19,1 % trên dòng khoai tây 394895.7.Lượng diện tích bề mặt củ bị ảnh hưởng bởi bệnh ghẻ không phải là đối tượng nghiêm trọng nhất của tổn thương, chỉ số này gia tăng khi nồng độ của tác nhân gây bệnh tăng. Không thể chắc rằng có một nồng độ đồng đều của các loài Streptomyces gây bệnh trong đất. Tỷ lệ diện tích bề mặt bị ảnh hưởng có thể chủ yếu là do nồng độ của loài Streptomyces gây bệnh xung quanh vùng củ phát triển, chứ không phải do yếu tố di truyền của cây khoai tây (Haynes và ctv, 2010). Mức độ ghẻ của các dòng khoai tây này khá cao, chỉ duy nhất dòng 391430.1 có chỉ số thấp 0,99 điểm, các dòng còn lại có chỉ số từ xấp xỉ 2 đến 3,6 điểm (bảng 3.12).
Kết quả của các chỉ số về triệu chứng bệnh trên cả hai thí nghiệm (lây nhiễm nhân tạo trên 22 giống bố mẹ và trên 11 dòng khoai tây CIP nhập nội) có kết quả tương đồng và đều cho độ biến động cao. Do đó, nếu chỉ xem xét triệu chứng bệnh ghẻ thì chỉ có thể được sử dụng như tiêu chuẩn đánh giá tính kháng nếu so sánh được thực hiện với giống đối chứng mà độ mẫn cảm đã được biết đến. Cho điểm đánh giá kháng hoặc nhạy cảm chỉ dựa trên sự hiện diện của triệu chứng trên bề mặt hoặc mức độ ghẻ tương ứng là không đầy đủ (Jellis, 1977). Trong hai thí nghiệm khảo sát tính kháng trên các dòng khoai tây CIP nhập nội và 22 dòng / giống khoai tây bố mẹ, các chỉ số về triệu chứng ghẻ của giống Atlantic (giống có tính kháng trung bình) có thể được sử dụng để tham khảo như là giống đối chứng do cả hai thí
68
nghiệm được thực hiện cùng thời gian, địa điểm và phương pháp thực hiện. Tuy vậy, kết quả của giống này không thể sử dụng để phân tích chung với số liệu của thí nghiệm trên bộ giống CIP nhập nội do nguồn giống không tương đồng (giống Atlantic được trồng từ củ, một củ / chậu; dòng khoai tây CIP được trồng từ cây nuôi cấy mô, hai cây / chậu). Trên cơ sở số liệu các chỉ tiêu theo dõi về bệnh, 11 dòng khoai tây CIP đã được phân hạng tính kháng theo Bradeen (2007) và kết quả được trình bày tại bảng 3.13.
Bảng 3.13. Phân loại tính kháng của 11 dòng khoai tây CIP nhập nội theo thang đánh giá của Bradeen (2007)
Giống Mức kháng
391430.1 Kháng trung bình
391919.3 Kháng trung bình
394903.5 Kháng trung bình
394904.2 Kháng trung bình
394904.9 Nhiễm trung bình 394905.8 Nhiễm trung bình 394906.6 Nhiễm trung bình 394909.2 Nhiễm trung bình 395438.1 Nhiễm trung bình 394895.7 Mẫn cảm 392278.19 Mẫn cảm
Các dòng phân lập sử dụng để thử nghiệm giống kháng ghẻ thường nên phản ánh loài và chủng loại Streptomyces được tìm thấy trong các khu vực trồng mục tiêu (Wanner và Haynes, 2009). Hơn nữa độ biến động của các thí nghiệm ghẻ thường rất lớn nên các thí nghiệm trong luận văn chúng tôi chỉ sử dụng một dòng phân lập được tại khu vực Lâm Đồng, có độc tính mạnh để tiến hành lây nhiễm và kiểm soát tối đa độ biến động.
69
Kết quả từ bảng 3.14 cho thấy có sự tương quan giữa cả ba chỉ tiêu triệu chứng ghẻ được theo dõi. Mức độ bệnh tương quan chặt với tỉ lệ củ nhiễm bệnh và
% ghẻ bao phủ bề mặt với giá hệ số tương quan lần lượt là r = 0,75986 và r = 0,87412 có cùng mức xác suất p < 0,0001. Tương quan giữa tỉ lệ củ nhiễm bệnh và
% ghẻ bao phủ bề mặt có hệ số tương quan và mức xác suất thấp hơn hai tương quan còn lại (r = 0,58527; p = 0,0003). Kết quả này tương tự với kết quả tính ma trận tương tác trên 22 giống bố mẹ, điều này chứng tỏ hai thí nghiệm được bố trí tương đồng cho kết quả tương tự và lặp lại. Có thể xem phương pháp bố trí và thực hiện thí nghiệm là ổn định, có tính lặp lại và do đó kết quả là đáng tin cậy.
Bảng 3.14. Tương quan giữa tỉ lệ củ nhiễm bệnh, tỉ lệ bao phủ bề mặt và mức độ ghẻ trong thí nghiệm lây nhiễm nhân tạo dòng xạ khuẩn GTT4 lên 11 dòng khoai tây CIP
PTNB MDG TLBP
PTNB 1,00000 0,75986 0,58527
(<,0001) (0,0003)
MDG 1,00000 0,87412
(<,0001)
TLBP 1,00000
Ghi chú: - Giá trị ở hàng trên là hệ số tương quan r (Pearson Correlation Coefficients), số mẫu quan sát = 33, hàng dưới (trong ngoặc) là xác suất p.
- PTNB: tỉ lệ phần trăm củ nhiễm bệnh; TLBP: tỉ lệ phần trăm ghẻ bao phủ bề mặt;
MDG: mức độ ghẻ.
Ba chỉ tiêu về triệu chứng ghẻ được mô tả trực quan tại hình 3.2, trục tung biểu thị chỉ số phần trăm bao phủ bề mặt, trục hoành biểu thị chỉ số mức độ ghẻ và chỉ số tỉ lệ củ nhiễm được biểu thị bằng kích thước của bóng. Qua đó có thể thấy tương quan chặt giữa phần trăm bao phủ bền mặt và mức độ bệnh. Quan sát thấy ngay có sự phân chia tính kháng của giống thành ba nhóm: nhóm kháng mạnh nhất chỉ có một dòng 391430.1 (bóng màu tím xanh); nhóm thứ hai bao gồm đa số các dòng tuy vậy vẫn chia thành hai phần, phần phía trên bắt đầu từ dòng 395438.1
70
(bóng màu hồng) trở lên là nhóm các giống nhiễm trung bình (4 dòng), phần dưới là nhóm kháng trung bình bao gồm cả dòng 391430.1 (4 dòng); nhóm cuối cùng tách biệt hoàn toàn gồm hai dòng 394895.7 và 392278.19 là hai dòng nhiễm (bảng 3.14).
0 5 10 15 20 25
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
Mức độ ghẻ Phần trăm bao phủ
bề mặt
391430.1 391919.3 394895.7 394903.5 394904.2 394904.9 394905.8 394906.6 394909.2 395438.1 392278.19
Hình 3.8. Sự phân bố của các dòng khoai tây CIP nhập nội dựa trên chỉ số về mức độ ghẻ, % ghẻ bao phủ bề mặt và tỉ lệ củ nhiễm (kích thước của bóng) trong lây nhiễm
nhân tạo
Hình 3.9. Thí nghiệm đánh giá khả năng kháng bệnh của 11 dòng khoai tây CIP bằng lây nhiễm nhân tạo trong chậu vại
71
Chương 4