Chương 1 LƯỢT KHẢO TÀI LIỆU
1.2 Sự kháng bệnh của cây trồng
1.2.1 Cơ nguyên kháng bệnh của cây trồng
Khi cây trồng bị mầm bệnh tấn công cây luôn có khuynh hướng chống đối lại với mầm bệnh. Nếu cây không đủ sức chống lại, giống cây ấy bị mầm bệnh gây hại, ta bảo cây bị “nhiễm bệnh”. Trong khi đó, giống khác của cùng loài cây ấy chống chọi lại được với bệnh, cây không bị hại hoặc thiệt hại không đáng kể, ta gọi giống
cây ấy kháng bệnh. Tính kháng hoặc nhiễm với bệnh của cây trồng tùy thuộc vào đặc tính di truyền của cây ấy (Phạm Văn Kim, 2000).
1.2.1.1 Tính kháng bệnh thụ động
Kháng bệnh thụ động là do cấu tạo cơ thể của cây có đặc tính làm cho mầm bệnh không tấn công được hoặc không gây thiệt hại được cho cây. Các cấu tạo này do bẩm sinh đã có sẵn từ khi sinh ra, dù có hoặc không có sự hiện diện của mầm bệnh (Phạm Văn Kim, 2000).
Theo Phạm Văn Kim (2000) các cơ nguyên kháng bệnh thụ động có thể được xếp vào ba nhóm sau đây:
• Kháng bệnh do cấu tạo cơ thể của cây:
Do bẩm sinh cơ thể của ký chủ có các đặc tính làm ngăn cản được sự xâm nhiễm của một số ký sinh gây bệnh. Các đặc tính giúp cây kháng bệnh gồm có:
- Độ dày của lớp cutin, của lớp sáp bao bên ngoài biểu bì lá.
- Đặc điểm của lớp lông bên trên bề mặt lá.
- Đặc điểm của lớp silicone ở biểu bì của lá.
- Cấu tạo của lớp bần.
- Số lượng, kích thước và số lượng của khí khổng.
- Kích thước của mạch nhựa.
- Ngoại hình của cây.
- Phương pháp nở hoa.
• Kháng bệnh do chức năng sinh lý của cây:
Chức năng sinh lí của cây có ý nghĩa rất lớn trong sự kháng bệnh của cây trồng.
Nếu các hoạt động sinh lý của cây nếu ăn khớp với hoạt động gây bệnh của ký sinh, thì cây sẽ trở thành dễ nhiễm bệnh. Ngược lại, nếu các hoạt động này không phù hợp, lại có thể là trở ngại lớn làm cho ký sinh không phát triển và gây bệnh được.
Các yếu tố có ảnh hưởng đến tính kháng bệnh là:
- Chế độ hoạt động của khí khổng.
- Khả năng hàn gắn các vết thương.
- Sự trao đổi các chất.
- Đặc điểm nẩy mầm của hạt giống, …
• Kháng bệnh do chất hóa học chứa sẵn trong dịch cây:
Độ chua của dịch tế bào có ảnh hưởng một phần đến sự phát triển của ký sinh khi đã xâm nhiễm vào bên trong cây, do đó có ảnh hưởng lên tính kháng hoặc nhiễm bệnh của cây trồng.
Các chất có sẵn trong tế bào của mô cây như: anthocyanin, các hợp chất polyphenol, tanin, các chất điều hòa sinh trưởng… có khả năng ngăn cản sự phát triển của ký sinh, giúp cây có khả năng kháng bệnh.
1.2.1.2 Cơ nguyên kháng bệnh chủ động
Kháng bệnh chủ động là khi cây bị mầm bệnh tấn công sẽ sản sinh ra các cơ chế chống lại với mầm bệnh. Một số giống cây có khả năng kháng với mầm bệnh khi đã bị mầm bệnh tấn công, sự tấn công của mầm bệnh như là một kích thích để cây huy động các phản ứng đối phó lại với sự tấn công nầy bằng cách: cây tự tạo ra các cấu trúc đặt biệt ngăn cản mầm bệnh tiếp tục tấn công các bộ phận chưa bị xâm nhiễm, cây tiết ra các chất để chống lại với mầm bệnh, và phản ứng tự chết của mô cây để chống lại mầm bệnh. Trong tình trạng không có mầm bệnh các cơ chế nầy không có sẵn trong cây hoặc có nhưng với mực rất kém không đủ để chống lại với mầm bệnh.
Chỉ khi có sự hiện diện của mầm bệnh, cơ chế này mới được tăng cường đến mức đủ chống lại với mầm bệnh (Phạm Văn Kim, 2000).
• Cây tạo ra các cấu trúc để chống lại sự xâm nhiễm tiếp theo:
Sự hình thành tần mô rổng: để đối phó với mầm bệnh, một số giống kháng có khả năng hình thành ngay bên cạnh mô đã bị nhiễm bệnh nhiều lớp tế bào rổng (cork cells) bao quanh vùng mô bị bệnh ngăn không cho mầm bệnh tiến xa hơn nữa.
Mầm bệnh bị cô lập, thiếu dinh dưỡng và chết dần.
Sự hình thành tầng rụng: ở một số loài cây vùng ôn đới có khả năng hình thành các tầng rụng gây rụng phiến lá ở phía dưới tầng. Khi hình thành tầng rụng, cây bị mất đi một phần lá bên dưới nhưng sẽ loại được mầm bệnh ra khỏi cây.
Sự hình thành các bướu tylozo trong mạch nhựa: một số giống cây kháng bệnh có khả năng hình thành nhiều bứu tyloze đóng kính mạch nhựa một cách nhanh chóng phía trước vùng rể non bị xâm nhiễm và ngăn hoàn toàn sự tiến tới phía trước của mầm bệnh, nhờ đó cây kháng được bệnh.
Sự hình thành chất keo bao quanh vết bệnh ở thân cây: một số loài cây có khả năng tiết ra nhiều loại keo đóng ở các tế bào bị nhiễm bệnh, cô lập mầm bệnh nên mầm bệnh không lấy được dinh dưỡng và chết.
• Cây tiết ra kháng sinh thực vật để chống lại với mầm bệnh: khi bị mầm bệnh tấn công, ở một số giống kháng, cây có khả năng tích tụ các hóa chất cần thiết để chống lại mầm bệnh. Các chất này ở dạng các hợp chất phenol, polyphenol, các enzyme hoặc các chất trung hòa độc tố của mầm bệnh. Ngoài ra, còn có chất được gọi là kháng sinh thực vật (phytoalexin) có tác dụng tiêu diệt mầm bệnh.
• Phản ứng siêu nhạy cảm (phản ứng tự chết của mô cây kháng bệnh): ở một số giống kháng bệnh của cây trồng, ta còn thấy phản ứng rất đặc biệt của cây trồng khi bị nhiễm bệnh là sự tự chết từng đám tế bào nơi bị xâm nhiễm. Sự tự chết quá sớm này làm cô lập mầm bệnh khiến mầm bệnh chết theo. Phản ứng này gọi là phản ứng tự chết của mô cây hay còn gọi là phản ứng siêu nhạy cảm (hypersensitive reactions, HR). Phản ứng siêu nhạy cảm thường gắn liền với những thay đổi sinh lý trong mô như sản sinh ra các kháng sinh thực vật, lignin. Kích thước vết bệnh phụ thuộc vào vào tính kháng của kí chủ, giống càng kháng thì vết bệnh càng nhỏ (Agrios, 2005).
* Theo Bilgami và Dube (1996) (trích dẫn bởi Huỳnh Thị cẩm Vân, 2007), phản ứng siêu nhạy cảm có những đặc điểm nổi bật sau:
- Chỉ có vi sinh vật và virus mới có thể cảm ứng HR.
- Nó chỉ tạo ra chỉ ở sự tương tác giửa kí chủ và kí sinh không tương hợp.
- Tỷ lệ HR xuất hiện nhanh hơn ở cây kháng so với cây nhiễm.
- Vết bệnh được sinh ra do sự tích tụ và oxy hóa quá mức của phenol làm khả năng khử bị rối loạn.
- Tác nhân gây HR có lẽ tác động vào sự thiệt hại tính thấm màng tế bào qua sự phân cắt cầu nối S-S.