Nghiên cứu phát hiện virus thối đen mũ chúa (BQCV) ở ong mật miền Bắc VN

Nghiên cứu virus BQCV gây bệnh thối đen mũ chúa trên ong mật. Luận văn phân tích phương pháp phát hiện và sự phân bố virus ở miền Bắc Việt Nam.

• Tác giả: Trịnh Thị Thu
• Người hướng dẫn: TS. Đồng Văn Quyền
• Trường học: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Vi sinh vật học
• Đề tài: Nghiên cứu phát hiện virus gây bệnh thối đen mũ chúa (Black Queen Cell Virus) trên ong mật ở miền Bắc Việt Nam
• Loại tài liệu: Luận văn Thạc sĩ Khoa học
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Giới thiệu về Bệnh Thối Đen Mũ Chúa BQCV trên Ong Mật

Bệnh thối đen mũ chúa (Black Queen Cell Virus - BQCV) là một trong những bệnh virus nguy hiểm nhất đối với đàn ong mật. Luận văn thạc sĩ khoa học của Trịnh Thị Thu từ Đại học Quốc gia Hà Nội đã tập trung vào nghiên cứu phát hiện virus BQCV ở miền Bắc Việt Nam. Bệnh này gây tổn thương nghiêm trọng đến ấu trùng và nhộng của ong, đặc biệt là ong chúa, dẫn đến suy giảm năng suất và hiệu quả sản xuất mật ong. Việc hiểu rõ tính chất virus BQCV và các phương pháp phát hiện là vô cùng quan trọng để bảo vệ các đàn ong và duy trì ngành nuôi ong bền vững.

1.1. Đặc điểm của Virus Gây Bệnh Thối Đen Mũ Chúa

Virus BQCV là một virus RNA có cấu trúc genome phức tạp, gây nhiễm trên ấu trùng và nhộng ong. Bệnh biểu hiện qua sự đen của mũ chúa và các tổn thương mô trong cơ thể ong non. Virus này lây truyền qua tiết bã ngậm, phân và các tiếp xúc trực tiếp giữa các cá thể ong.

1.2. Tầm Quan Trọng của Nghiên Cứu BQCV tại Việt Nam

Việc phát hiện virus BQCV ở miền Bắc Việt Nam có ý nghĩa lớn trong việc bảo vệ ngành nuôi ong nước nhà. Luận văn này đã áp dụng kỹ thuật RT-PCR hiện đại để phát hiện sự lây nhiễm BQCV trên các mẫu ong từ các tỉnh khác nhau, cung cấp dữ liệu quý báu cho công tác phòng chống bệnh.

II. Phương Pháp Nghiên Cứu và Phát Hiện BQCV

Luận văn đã sử dụng các phương pháp hiện đại để nghiên cứu và phát hiện virus BQCV trên ong mật. Quá trình nghiên cứu bao gồm tách chiết RNA tổng số từ các mẫu ong, tổng hợp cDNA, và sau đó thực hiện phản ứng RT-PCR để khuếch đại đoạn DNA đặc hiệu của virus. Các sản phẩm PCR dương tính được tách dòng vào vector pCR2 và biến nạp vào vi khuẩn E. coli. Cuối cùng, giải trình tự gen bằng máy xác định trình tự tự động ABI 3100 được thực hiện để xác nhận sự hiện diện của virus BQCV. Những phương pháp này giúp xác định chính xác nguồn gốc của virus lưu hành trên ong mật.

2.1. Kỹ Thuật RT PCR trong Phát Hiện BQCV

Phản ứng RT-PCR là phương pháp chính được sử dụng để phát hiện virus BQCV. Kỹ thuật này cho phép khuếch đại một đoạn DNA đặc hiệu của virus từ RNA tổng số, giúp phát hiện virus ngay cả khi nồng độ rất thấp. Các sản phẩm RT-PCR được kiểm tra qua điện di gel agarose để xác nhận kích thước đoạn DNA khuếch đại.

2.2. Giải Trình Tự Gen và Phân Tích Phát Sinh Loài

Sau khi tách dòng sản phẩm RT-PCR, các mẫu được giải trình tự gen để xác định chính xác trình tự nucleotide của virus BQCV. Kết quả giải trình tự được so sánh với các trình tự trong cơ sở dữ liệu NCBI bằng công cụ BLAST, từ đó xác định nguồn gốc của virus và xây dựng cây phát sinh loài để hiểu mối quan hệ tiến hóa.

III. Kết Quả Phát Hiện BQCV ở Miền Bắc Việt Nam

Kết quả nghiên cứu của luận văn đã phát hiện sự lây nhiễm BQCV trên ong mật ở các tỉnh miền Bắc Việt Nam. Thông qua kỹ thuật RT-PCR, các mẫu ong được kiểm tra cho thấy sự hiện diện của virus BQCV với tỷ lệ lây nhiễm đáng kể. Các kết quả điện di trên gel agarose xác nhận sự hiện diện của đoạn DNA đặc hiệu với kích thước phù hợp. Sự phân bố của BQCV được ghi nhận ở nhiều địa phương, cho thấy virus đã lây lan rộng rãi. Giải trình tự đoạn DNA đặc hiệu BQCV từ các mẫu dương tính cung cấp thông tin về tính đa dạng của virus và nguồn gốc của các chủng lưu hành.

3.1. Tỷ Lệ Lây Nhiễm và Phân Bố Địa Lý của BQCV

Luận văn đã xác định sự phân bố của BQCV tại các tỉnh miền Bắc thông qua phân tích các mẫu ong từ những địa điểm thu mẫu khác nhau. Tỷ lệ lây nhiễm BQCV bị ghi nhận ở nhiều khu vực, cho thấy virus đã thành bệnh phổ biến trong các đàn ong nuôi. Dữ liệu này giúp cảnh báo những nguy cơ tiềm tàng và cần thiết cho công tác phòng chống bệnh.

3.2. Phân Tích Nguồn Gốc và Đặc Điểm Của Các Chủng BQCV

Giải trình tự gen và phân tích phát sinh loài đã cho phép xác định nguồn gốc của BQCV lưu hành ở Việt Nam. Các chủng virus được phát hiện cho thấy mối quan hệ tiến hóa với các chủng từ các quốc gia khác, giúp làm sáng tỏ quá trình nhập khẩu và lây lan của bệnh.

IV. Ý Nghĩa Khoa Học và Ứng Dụng Thực Tiễn

Luận văn về bệnh thối đen mũ chúa (BQCV) của Trịnh Thị Thu đã đạt được những kết quả khoa học có giá trị cao. Phát hiện virus BQCV ở miền Bắc Việt Nam không chỉ bổ sung kiến thức về tình hình bệnh virus ở ong mật mà còn cung cấp cơ sở dữ liệu quan trọng cho công tác phòng chống bệnh. Các phương pháp RT-PCR và giải trình tự gen được áp dụng thành công trong luận văn có thể được sử dụng rộng rãi để chẩn đoán BQCV trong các doanh nghiệp nuôi ong. Hiểu rõ đặc điểm của virus BQCV và phân bố địa lý của nó giúp các nhà sản xuất ong có chiến lược quản lý hiệu quả hơn. Kết quả nghiên cứu còn mở ra hướng để phát triển các biện pháp phòng chống bệnh, bảo vệ ngành nuôi ong bền vững tại Việt Nam.

4.1. Đóng Góp Khoa Học của Nghiên Cứu BQCV

Luận văn thạc sĩ này đã cung cấp những bằng chứng khoa học mới về sự lây nhiễm BQCV ở ong mật Việt Nam. Áp dụng kỹ thuật RT-PCR hiện đại và giải trình tự gen là những đóng góp quan trọng cho lĩnh vực vi sinh vật học và bệnh lý ong. Dữ liệu về nguồn gốc của virus cung cấp thông tin quý báu cho biểu đồ phát sinh loài của BQCV.

4.2. Ứng Dụng Thực Tiễn trong Phòng Chống Bệnh Ong

Kết quả nghiên cứu có thể được ứng dụng trực tiếp để phát hiện sớm BQCV trong các trang trại ong. Các nhà sản xuất có thể sử dụng phương pháp RT-PCR để chẩn đoán bệnh và áp dụng các biện pháp cách ly kịp thời. Hiểu biết về phân bố của virus giúp xây dựng chiến lược phòng chống bệnh hiệu quả, bảo vệ sản xuất mật ong và duy trì sức khỏe đàn ong bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA LOÀI ONG 1. Nguồn gốc của ong Trong lịch sử phát triển của sinh giới thì động vật có hai hướng tiến hoá đó là động vật không xương sống và động vật có xương sống. Trong động vật không có xương sống thì phát triển nhất là ngành chân đốt, trong đó có loài ong.

Ong có nguồn gốc từ ngành động vật chân đốt, có tên khoa học là Arthropoda, chân đốt có nguồn gốc từ giun đốt (Annelides) xuất phát từ lớp giun nhiều tơ (Polychaeta). Quá trình chuyển hoá từ giun nhiều tơ sang ngành chân đốt là một quá trình phức tạp hoá về mặt cấu tạo. Tầng Cuticul =>Vỏ kitin (bộ xương ngoài) Biểu bì mô cơ => bó cơ Chi bên => Chi phân đốt Mạch máu lưng => Tim Cơ quan thị giác phát triển phức tạp. Các đốt trước tập hợp thành đầu, đốt giữa thành ngực, đốt phần sau chuyển thành phần bụng.

Bên cạnh đó xuất hiện thêm một số cơ quan mới: ống khí, ống Malpighi. Hình thái cấu tạo ngoài của ong - Cơ thể ong chia làm 3 phần rõ rệt: Đầu, ngực và phần bụng, các phần này được nối với nhau bằng các khớp động. - Có 3 đôi chân và 2 đôi cánh. - Bên ngoài có lớp vỏ kitin gồm nhiều tấm nối với nhau tạo nên bộ xương ngoài.

- Trong một tổ ong có 3 cấp: Ong chúa có kích thước lớn nhất, cánh ngắn, bụng dài, có màu nâu đen hoặc vàng; ong thợ có kích thước cơ thể nhỏ nhất, có màu 3 vàng hoặc màu nâu xám hoặc đen xám có sọc vàng, bụng nhọn; ong đực có màu đen, cánh dài, bụng ngắn. Vị trí phân loại của ong Trong thế giới động vật, ong mật thuộc ngành chân đốt (Arthropoda) hay lớp 6 chân (Hecxapoda), phân ngành có ống khí (Tracheata). Lớp côn trùng (Insecta) Bộ cánh màng (Hymenoptera) Họ ong mật (Aptsdae) Giống ong mật (Apis) Trên thế giới hiện nay có 7 loài ong cho mật, trong đó ở Việt Nam có 4 loài chính: + Ong châu Âu (Ong ngoại): Apis mellifera (A.mellifera) + Ong Nội địa (Ong châu Á): Apis cerana (A.cerana) + Ong Khoái (Ong gác kèo): Apis dorsata (A.dorsata) + Ong Hoa (Ong muỗi): Apis florea (A.florea) Trong mỗi loài lại phân chia thành các phân loài khác nhau như: Đối với ong châu Âu (A.mellifera) có các phân loài: Ong Ý, ong Trung - Nga, ong Cacpat, ong Crain, ong vùng Capcazơ; Đối với ong châu Á A. Mỗi phân loài đó lại có nhiều dạng sinh thái - sinh học hình thành từ lâu đời dưới tác động của các yếu tố ngoại cảnh khác nhau và các đặc điểm thích nghi với điều kiện sống khác nhau.

Điều này dẫn đến các đặc điểm có ý nghĩa kinh tế đối với con người cũng khác nhau và có ý nghĩa rất to lớn trong công tác giống ong vì chúng bảo vệ và duy trì được tính đa dạng sinh học thông qua các hệ gen quý hiếm tồn tại trong tự nhiên [3]. Các loài ong ở Việt Nam Trong 4 loài ong được nuôi ở Việt Nam thì có 2 loài ong có giá trị kinh tế 4 cao, được nuôi rộng rãi để lấy mật và các sản phẩm khác đó là ong nội (ong Châu Á) A.cerana và ong ngoại (ong châu Âu) A. Hai loài này có những đặc điểm khác nhau và bổ sung cho nhau. Còn một số loài ong hoang dã như ong khoái (A.laboriosa) hay ong hoa (A.florea) thì vẫn chưa được nghiên cứu, thuần hóa và việc khai thác mật của các loài này chỉ chiếm một tỉ lệ rất nhỏ, chủ yếu mới dừng lại ở mức khai thác và săn bắt trong tự nhiên…  Ong nội (Apis cerana) Hình 1.

Ong chúa của đàn ong nội Ong nội A.cerana là giống ong bản địa ở Việt Nam, Trung Quốc và một số nước khác. Ở nước ta, ong nội phân bố rộng khắp cả nước ngoại trừ rừng tràm U Minh. Ong nội có kích thước trung bình, đặc tính chăm chỉ, chịu được các điền kiện sống bất lợi, ít dịch bệnh, chất lượng mật tốt, mật ong bán được với giá thành cao. Tuy nhiên, ở ong nội năng suất mật thấp, ong khá hung dữ, dễ bốc bay và dễ chia đàn.

Do là loài ong bản xứ nên ong nội thích nghi tốt với nguồn hoa rải rác, điều kiện khí hậu hay thay đổi. Ong nội có thể nuôi từ các quy mô từ hộ gia đình tới nuôi chuyên nghiệp, nhưng nó thích hợp hơn với kiểu nuôi quy mô nhỏ trong gia đình với vốn đầu tư ban đầu thấp và chủ yếu là cung cấp sản phẩm phục vụ tiêu dùng trong nước. Năng suất mật ở ong nội chỉ đạt trung bình khoảng từ 10 - 15 kg/ đàn/năm. Để phát triển ong nội, người nuôi ong cần chọn các đàn có tính tụ đàn 5 cao, chọn giống ong tốt và quan tâm tới phòng bệnh để nâng cao năng suất cũng như chất lượng mật [1].

 Ong ngoại (Apis mellifera) Hình 1. Ong chúa của đàn ong ngoại Ong ngoại A.mellifera có nguồn gốc từ châu Âu, châu Phi, được nhập vào nước ta từ những năm 60 với hình thức thương mại và đã thích nghi tốt với điều kiện khí hậu và nguồn hoa ở nước ta. Đặc biệt ở vùng Nam Bộ và Tây Nguyên là những nơi có nguồn hoa tập trung (cao su, cà phê, bông trắng.) do đó năng suất mật của ong ngoại rất cao, bình quân đạt khoảng 25 - 30kg/đàn/năm. Loài ong này phát triển thích hợp với kiểu nuôi chuyên nghiệp với trình độ chuyên môn hóa cao, vốn đầu tư ban đầu lớn.

Ong ngoại có kích thước lớn hơn ong nội, chúng khá hiền, có khả năng tụ đàn và dự trữ mật cao hơn so với ong nội. Mật ong của ong ngoại chủ yếu là để xuất khẩu. Tuy nhiên, so với ong nội thì ong ngoại có sức chịu đựng kém nên ở những nơi có nguồn hoa rải rác và điều kiện khí hậu khắc nghiệt thì việc nuôi ong ngoại là không thể. Bên cạnh những giá trị kinh tế mà ong ngoại đem lại thì việc nhập ong A.mellifera cũng mang theo các loài ký sinh và bệnh như bệnh thối ấu trùng châu Âu, bệnh ấu trùng túi, bệnh bào tử trùng Nosema… gây nguy hại cho các loài ong bản địa.

Ở mỗi địa phương, trước khi lựa chọn nuôi giống ong nội hay ong ngoại thì người nuôi ong cần phải cân nhắc về số lượng cây, nguồn mật, khả năng đầu tư về thời gian cũng như nguồn vốn để quyết định [1]. Miễn dịch học ở ong 1. Các hàng rào vật lý và hóa học Virus ong mật thường xâm nhập vào vật chủ qua đường tiêu hóa thông qua thức ăn hoặc do các chấn thương trên bề mặt cơ thể, mặc dù chúng cũng có thể trực tiếp đi vào máu qua vết cắn của ký sinh trùng hoặc côn trùng khác. Cũng như những loài côn trùng khác, ong mật có thể sử dụng cả các hàng rào vật lý và hóa học để tránh nhiễm trùng.

Cả hai hàng rào vật lý và hóa hoc đều là miễn dịch không đặc hiệu (mang tính chất bẩm sinh) ở ong mật. Các hàng rào vật lý bao gồm các bộ xương ngoài hay lớp biểu bì bên ngoài, lớp lót kitin của khí quản, niêm mạc lớp biểu bì của ruột trước và ruột sau. Các màng ngoài bao quanh ống tiêu hóa, một lớp lót kitin của ruột giữa, tạo thành một giao diện thứ hai bảo vệ các mô từ môi trường bên ngoài và cũng có chức năng như một rào cản thấm để giữ tác nhân gây bệnh mà xâm nhập từ nguồn thức ăn vào khoang máu thông qua thành ruột. Ngoài ra, môi trường sinh hóa của ruột cũng có thể hình thành hàng rào hóa học ức chế sự nhân lên và lây lan của tác nhân gây bệnh đến các mô cơ thể.

Miễn dịch tế bào Mặc dù các hàng rào vật lý và hóa học thường giữ cho tác nhân gây bệnh không xâm nhập vào cơ thể, tuy nhiên các tác nhân gây bệnh đôi khi vượt qua các hàng rào phòng thủ và bắt đầu nhân lên. Bất cứ khi nào các rào cản vật lý và hóa học bị phá vỡ, ong mật có thể chủ động tự bảo vệ mình khỏi bị nhiễm trùng bằng cách sử dụng một phản ứng miễn dịch tế bào đại diện cho tuyến phòng thủ thứ hai và nó xuất hiện ngay lập tức khi nhiễm trùng. Mục tiêu chính của hệ thống miễn dịch là nhận ra các mầm bệnh và sự khác biệt giữa các phân tử của cơ thể và các phân tử lạ bên ngoài. Khi một vi sinh vật được nhận ra là các phân tử lạ, hệ thống miễn dịch được kích hoạt để gắn kết một phản ứng phòng thủ để giết hoặc loại bỏ những kẻ xâm nhập.

Côn trùng thiếu globulin miễn dịch, sự nhận ra các phân tử lạ đạt được bằng các thụ thể (PRRS) - các protein miễn dịch được mã hóa để nhận ra các tác nhân gây bệnh liên quan (PAMPs) hiện diện trên bề mặt của vi sinh vật. 7 PRRC có hai nhóm: Các protein nhận biết peptidoglycan (PGRPs) và các protein liên kết Gram âm (GNBPs). Các liên kết của PAMPs với PGRPs và GNBPs kích hoạt các tầng thủy phân protein bao gồm serine, protease và serpins và kích hoạt con đường thủy phân dịch nội bào để kiểm soát biểu hiện peptide kháng khuẩn và một loạt các phản ứng phòng vệ tế bào không đặc hiệu bao gồm sự thực bào, hình thành nốt nhỏ, đóng gói và melanin hóa. Đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào bị nhiễm trùng đã được cho là đặc trưng của ong mật [29].

Hai enzyme quan trọng là phenol oxidase và glucose dehydrogenase đóng một vai trò quan trọng trong việc tổng hợp melanin và cần thiết cho bảo vệ chống lại xâm nhập vi sinh vật và ký sinh trùng, có mặt trong máu của ong mật [47]. Các gen mã hóa serine, protease và serpins mà tham gia vào các liên kết của PAMPs với PGRPs và GNBPs đã được xác định trong bộ gen của loài ong mật, cho thấy ong mật có một hệ thống miễn dịch cho phép chúng bảo vệ chống lại các vi sinh vật và ký sinh trùng. Tuy nhiên, làm thế nào ong mật chống nhiễm virus qua phản ứng tự vệ trung gian tế bào vẫn chưa được xác định. TÌNH HÌNH THỊ TRƯỜNG MẬT ONG TRÊN THẾ GIỚI VÀ TRONG NƯỚC 1.

Tình hình thị trường mật ong trên thế giới Trong những năm qua, thị trường mật ong thế giới có khá nhiều biến động, giá mật ong liên tục tăng cao. Theo số liệu thống kê năm 2013 của Hiệp hội nuôi ong quốc tế (APIMONDIA), sản lượng mật ong thế giới đạt khoảng 1,8 triệu tấn/năm. Trong đó, đứng đầu là Trung Quốc có sản lượng mật ong lớn nhất (khoảng 440.