Luận văn: Đa dạng di truyền và độc tính vi khuẩn R. solanacearum phía Nam

Luận văn nghiên cứu đa dạng di truyền và độ độc tính của vi khuẩn Ralstonia solanacearum gây bệnh héo xanh tại các tỉnh phía Nam Việt Nam.

• Tác giả: Phạm Thanh Bình
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Thị Thu Thủy
• Trường học: Đại học Nông Lâm Huế
• Chuyên ngành: Nông học
• Đề tài: Đánh giá đa dạng di truyền và độ độc tính của các chủng vi khuẩn Ralstonia solanacearum Smith được thu thập tại các tỉnh phía Nam Việt Nam
• Loại tài liệu: Luận văn
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Huế

Tóm tắt

I. Khám phá đa dạng di truyền Ralstonia solanacearum tại VN

Vi khuẩn Ralstonia solanacearum (trước đây là Pseudomonas solanacearum Việt Nam) là một trong những tác nhân gây bệnh thực vật nguy hiểm nhất trên toàn cầu, đặc biệt tại các vùng có khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới như Việt Nam. Loài vi khuẩn này là nguyên nhân chính gây ra bệnh héo xanh vi khuẩn, một dịch hại tàn phá nhiều loại cây trồng có giá trị kinh tế cao. Nghiên cứu về đa dạng di truyền của vi khuẩn Ralstonia solanacearum có ý nghĩa khoa học và thực tiễn to lớn, là chìa khóa để hiểu rõ cơ chế gây bệnh, sự tiến hóa và khả năng thích nghi của mầm bệnh. Sự đa dạng này thể hiện ở nhiều cấp độ, từ các chủng sinh lý (race) đến các nòi sinh học (biovar) và các nhóm dòng dõi di truyền (phylotype). Chính sự phong phú về mặt di truyền đã giúp vi khuẩn này có phổ ký chủ rộng, gây hại trên hơn 200 loài thực vật thuộc 50 họ khác nhau, bao gồm cà chua, khoai tây, lạc, ớt và chuối [64]. Việc phân tích và giải mã sự đa dạng này không chỉ giúp các nhà khoa học xác định chính xác các chủng vi khuẩn đang lưu hành mà còn là nền tảng vững chắc cho việc xây dựng các chiến lược quản lý bệnh héo xanh bền vững. Các phương pháp sinh học phân tử hiện đại như phân tích di truyền Ralstonia solanacearum thông qua chỉ thị phân tử đã mở ra một kỷ nguyên mới, cho phép định danh các chủng với độ chính xác cao, theo dõi sự lây lan và phát triển các giống cây trồng mang gen kháng bệnh hiệu quả, góp phần bảo vệ nền nông nghiệp Việt Nam.

1.1. Tổng quan về vi khuẩn gây bệnh héo xanh

Ralstonia solanacearum là một loài vi khuẩn gram âm, hình que, sống trong đất và có khả năng tồn tại lâu dài trong môi trường mà không cần ký chủ. Chúng xâm nhập vào cây trồng chủ yếu qua các vết thương ở rễ, sau đó di chuyển vào hệ thống mạch dẫn (xylem). Tại đây, vi khuẩn nhân lên với số lượng lớn, sản sinh ra một lượng lớn polysaccharide ngoại bào (EPS). Chất nhầy này làm tắc nghẽn mạch dẫn, cản trở quá trình vận chuyển nước và dinh dưỡng từ rễ lên các bộ phận khác của cây. Hậu quả là cây biểu hiện triệu chứng héo đột ngột dù lá vẫn còn xanh, dẫn đến chết cây nhanh chóng. Triệu chứng đặc trưng này là nguồn gốc của tên gọi bệnh héo xanh vi khuẩn. Theo các nghiên cứu, vi khuẩn này được phân loại thành nhiều race và biovar khác nhau dựa trên phổ ký chủ và đặc điểm sinh hóa, cho thấy sự phức tạp và khả năng thích nghi cao của mầm bệnh [41, 52].

1.2. Ý nghĩa của nghiên cứu đa dạng di truyền trong nông nghiệp

Nghiên cứu đa dạng di truyền của vi khuẩn gây bệnh héo xanh có vai trò then chốt trong việc bảo vệ cây trồng. Thứ nhất, nó giúp xác định được các chủng vi khuẩn Ralstonia solanacearum phổ biến và có độc tính cao tại một vùng địa lý cụ thể. Thông tin này là cơ sở để các nhà chọn tạo giống phát triển những giống cây trồng có khả năng kháng lại chính những chủng vi khuẩn đó, thay vì phát triển các giống kháng chung chung nhưng không hiệu quả. Thứ hai, hiểu biết về cấu trúc quần thể vi khuẩn giúp dự báo nguy cơ bùng phát dịch bệnh và xây dựng các biện pháp canh tác phù hợp, chẳng hạn như luân canh với các cây trồng không phải là ký chủ của các chủng vi khuẩn địa phương. Cuối cùng, việc phân loại phân tử chính xác các chủng giúp xây dựng các chương trình kiểm dịch thực vật hiệu quả, ngăn chặn sự du nhập và lây lan của các chủng mới, nguy hiểm hơn vào nông nghiệp Việt Nam.

II. Thách thức từ bệnh héo xanh do R

Bệnh héo xanh vi khuẩn do Ralstonia solanacearum gây ra là một trong những thách thức lớn nhất đối với nền nông nghiệp sản xuất rau màu tại Việt Nam. Tác hại của bệnh không chỉ dừng lại ở việc làm giảm năng suất mà còn có thể gây mất trắng toàn bộ vụ mùa, ảnh hưởng nghiêm trọng đến kinh tế của người nông dân. Thiệt hại do bệnh có thể dao động từ 15-95%, thậm chí 100% trên các giống mẫn cảm và trong điều kiện thời tiết thuận lợi cho mầm bệnh phát triển [38]. Vấn đề trở nên phức tạp hơn do khả năng tồn tại lâu dài của vi khuẩn trong đất, trong tàn dư cây bệnh và trên nhiều loại cỏ dại. Các biện pháp hóa học hầu như không mang lại hiệu quả cao do vi khuẩn khu trú và phát triển bên trong hệ thống mạch dẫn của cây, nơi thuốc khó tiếp cận. Hơn nữa, sự đa dạng di truyền cao của quần thể vi khuẩn Ralstonia solanacearum tại Việt Nam, với sự hiện diện của nhiều chủng và nòi sinh học khác nhau, làm cho các giống cây trồng kháng bệnh nhanh chóng bị "bẻ gãy" tính kháng. Điều này đặt ra một bài toán khó cho công tác phòng trừ, đòi hỏi phải có những giải pháp tổng hợp và dựa trên nền tảng khoa học sâu sắc về đặc điểm di truyền của mầm bệnh. Đây chính là động lực thúc đẩy các nghiên cứu chuyên sâu về phân tích di truyền Ralstonia solanacearum để tìm ra lời giải bền vững.

2.1. Tác hại nghiêm trọng của bệnh héo xanh trên cây trồng

Tại Việt Nam, bệnh héo xanh trên cà chua và bệnh héo xanh trên khoai tây là hai trong số những dịch hại cây trồng gây tổn thất kinh tế nặng nề nhất. Theo Đỗ Tấn Dũng (1995a), thiệt hại do vi khuẩn này gây ra trên cà chua có thể lên tới 70-80% [14]. Bệnh không chỉ tấn công các cây họ Cà mà còn gây hại trên lạc, ớt, gừng và nhiều loại cây trồng khác. Sự nguy hiểm của bệnh nằm ở tốc độ phát triển nhanh và khả năng lây lan rộng. Cây có thể chết chỉ sau vài ngày kể từ khi biểu hiện triệu chứng héo đầu tiên. Vi khuẩn lây lan qua đất, nước tưới, dụng cụ nông nghiệp và cây giống nhiễm bệnh, khiến dịch bệnh dễ dàng bùng phát trên diện rộng, đặc biệt trong điều kiện thời tiết nóng ẩm của mùa mưa. Việc kiểm soát nguồn bệnh trong đất là cực kỳ khó khăn, khiến nông dân phải đối mặt với nguy cơ tái nhiễm bệnh từ vụ này sang vụ khác.

2.2. Sự phức tạp trong việc quản lý bệnh héo xanh vi khuẩn

Việc quản lý bệnh héo xanh trở nên phức tạp do sự tồn tại của nhiều race và biovar. Nghiên cứu tại Việt Nam đã xác định sự hiện diện của race 1, bao gồm biovar 3 và 4 [13, 18]. Đây là chủng có phổ ký chủ rất rộng, có khả năng tấn công nhiều loại cây trồng khác nhau, làm cho biện pháp luân canh cây trồng trở nên kém hiệu quả nếu không lựa chọn đúng loại cây trồng không phải ký chủ. Thêm vào đó, việc sử dụng giống kháng là biện pháp được ưu tiên nhưng lại không bền vững. Một giống cà chua có thể kháng tốt với một chủng vi khuẩn này nhưng lại hoàn toàn mẫn cảm với một chủng khác. Sự tương tác phức tạp giữa kiểu gen của cây chủ và kiểu gen của mầm bệnh, cùng với ảnh hưởng của điều kiện môi trường, đòi hỏi một chiến lược quản lý tổng hợp (IPM) kết hợp nhiều biện pháp: sử dụng giống kháng, canh tác (luân canh, vệ sinh đồng ruộng), sinh học và kiểm dịch chặt chẽ.

III. Phương pháp phân tích di truyền R

Để đối phó với thách thức từ sự đa dạng của Ralstonia solanacearum, các nhà khoa học đã phát triển nhiều phương pháp sinh học phân tử tiên tiến. Các phương pháp này cho phép phân loại phân tử các chủng vi khuẩn Ralstonia solanacearum một cách chính xác, vượt qua những hạn chế của phương pháp phân loại dựa trên đặc điểm hình thái và sinh hóa truyền thống. Kỹ thuật Phản ứng chuỗi Polymerase (PCR) với các cặp mồi đặc hiệu là công cụ cơ bản và hiệu quả để xác định nhanh sự hiện diện của vi khuẩn. Xa hơn nữa, các phương pháp dựa trên chỉ thị phân tử như RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) và phân tích trình tự gen đã trở thành công cụ đắc lực trong việc đánh giá mức độ đa dạng và mối quan hệ di truyền giữa các chủng. Các nghiên cứu gần đây còn tập trung vào việc giải trình tự gen của các vùng gen quan trọng như vùng gen mã hóa hệ thống tiết loại III (hrpB) hay gen endoglucanase (egl), giúp phân loại vi khuẩn thành các phylotype Ralstonia solanacearum khác nhau, phản ánh lịch sử tiến hóa và nguồn gốc địa lý của chúng [46]. Việc áp dụng các phương pháp này tại Việt Nam đã cung cấp những dữ liệu quý giá về cấu trúc quần thể vi khuẩn, làm cơ sở khoa học cho các chương trình nghiên cứu và ứng dụng tiếp theo.

3.1. Xác định phylotype Ralstonia solanacearum bằng kỹ thuật PCR

Phân loại dựa trên phylotype là một trong những phương pháp hiện đại và chính xác nhất hiện nay. Dựa trên phân tích các đoạn gen bảo thủ, quần thể R. solanacearum toàn cầu được chia thành bốn phylotype chính, tương ứng với nguồn gốc địa lý: phylotype I (châu Á), phylotype II (châu Mỹ), phylotype III (châu Phi), và phylotype IV (Indonesia, Úc, Nhật Bản) [46]. Tại Việt Nam, các nghiên cứu sử dụng kỹ thuật multiplex PCR với bộ mồi đặc hiệu đã xác định hầu hết các chủng phân lập được thuộc phylotype I. Ví dụ, nghiên cứu của Sagar V (2014) tại Ấn Độ cũng cho kết quả tương tự, cho thấy sự phổ biến của phylotype I trong khu vực châu Á [83]. Việc xác định phylotype giúp khoanh vùng nguồn gốc và dự báo khả năng gây hại của các chủng vi khuẩn.

3.2. Đánh giá đa dạng bằng kỹ thuật chỉ thị phân tử RAPD

Kỹ thuật RAPD là một phương pháp sử dụng các mồi ngẫu nhiên ngắn để khuếch đại các đoạn DNA đa hình trong bộ gen của vi khuẩn. Ưu điểm của phương pháp này là không yêu cầu thông tin về trình tự gen từ trước, chi phí thấp và thực hiện tương đối nhanh. Mặc dù có một số hạn chế về độ lặp lại, RAPD vẫn là công cụ hữu ích để đánh giá sơ bộ mức độ đa dạng di truyền trong một tập hợp lớn các mẫu. Nghiên cứu của Đinh Thị Phòng và cs (2008) đã sử dụng 20 mồi ngẫu nhiên và chỉ ra sự sai khác di truyền rõ rệt giữa 6 chủng vi khuẩn gây bệnh trên cây lạc [23]. Tương tự, nghiên cứu trong tài liệu gốc cũng sử dụng 100 mồi RAPD để khảo sát, qua đó xây dựng được biểu đồ quan hệ di truyền, phân nhóm các chủng vi khuẩn dựa trên mức độ tương đồng về mặt di truyền, cung cấp cái nhìn tổng quan về sự đa dạng của cấu trúc quần thể vi khuẩn.

IV. Kết quả nghiên cứu chủng R

Các nghiên cứu về đa dạng di truyền Ralstonia solanacearum tại Việt Nam đã mang lại những kết quả quan trọng, cung cấp bức tranh chi tiết về quần thể mầm bệnh. Các công trình phân lập và định danh vi khuẩn từ nhiều vùng sinh thái khác nhau, đặc biệt là các tỉnh phía Nam, đã xác nhận sự đa dạng cao của các chủng vi khuẩn Ralstonia solanacearum. Hầu hết các chủng được xác định thuộc race 1, biovar 3 và 4, phù hợp với đặc điểm của các chủng vi khuẩn nhiệt đới có phổ ký chủ rộng. Phân tích bằng các chỉ thị phân tử đã cho thấy sự khác biệt di truyền đáng kể ngay cả giữa các chủng được thu thập trong cùng một khu vực, chứng tỏ sự tiến hóa và thích nghi liên tục của vi khuẩn. Đặc biệt, việc đánh giá tính gây bệnh của vi khuẩn trên các giống cây trồng chuẩn (kháng và nhiễm) đã bóc tách rõ hơn sự phức tạp trong tương tác giữa cây chủ và mầm bệnh. Một số chủng cho thấy độc tính cực cao, có khả năng gây bệnh trên cả những giống được xem là có tính kháng. Những kết quả này nhấn mạnh rằng không thể có một giải pháp duy nhất cho tất cả các vùng, mà cần có chiến lược quản lý bệnh héo xanh phù hợp với đặc điểm di truyền và độc tính của quần thể vi khuẩn tại địa phương.

4.1. Cấu trúc quần thể vi khuẩn tại các tỉnh phía Nam Việt Nam

Nghiên cứu của Phạm Thanh Bình đã tiến hành thu thập và phân lập các mẫu vi khuẩn gây bệnh héo xanh từ 7 tỉnh phía Nam trên nhiều loại cây ký chủ như cà chua, khoai tây, ớt, cà tím. Kết quả phân loại phân tử cho thấy sự đa dạng lớn. Phân tích RAPD với 24 mồi đa hình đã chia 19 chủng vi khuẩn đại diện thành nhiều nhóm di truyền khác nhau, với hệ số tương đồng di truyền dao động, cho thấy không có sự tương quan chặt chẽ giữa nguồn gốc địa lý và kiểu gen. Điều này gợi ý rằng sự lây lan của các chủng vi khuẩn có thể diễn ra phức tạp, thông qua giống cây trồng, nước tưới hoặc các hoạt động nông nghiệp khác, tạo nên một quần thể mầm bệnh đa dạng và khó kiểm soát tại khu vực phía Nam.

4.2. Đặc điểm sinh học và độc tính của các chủng phân lập

Một trong những kết quả quan trọng nhất là việc đánh giá độ độc của các chủng vi khuẩn. Thí nghiệm lây nhiễm nhân tạo trên 3 giống cà chua, bao gồm giống chuẩn kháng (Haiwaii 7996) và giống chuẩn nhiễm (West Virginia 700), đã cho thấy sự khác biệt rõ rệt về tính gây bệnh của vi khuẩn. Một số chủng như Rs24, Rs66, Rs86 thể hiện độc tính rất cao, gây tỷ lệ bệnh nặng ngay cả trên giống kháng H7996. Trong khi đó, các chủng khác có độc tính trung bình hoặc yếu hơn. Sự tương tác giữa giống cà chua và chủng vi khuẩn cũng rất đáng chú ý, cho thấy tính kháng của một giống có thể bị phá vỡ bởi một chủng vi khuẩn có độc tính đặc hiệu. Những phát hiện này cung cấp dữ liệu thiết yếu cho việc sàng lọc và chọn tạo các giống cà chua có tính kháng bền vững hơn với phổ các chủng vi khuẩn đa dạng tại Việt Nam.

V. Bí quyết quản lý bệnh héo xanh dựa trên đa dạng di truyền

Hiểu biết về đa dạng di truyền của vi khuẩn Ralstonia solanacearum không chỉ là một thành tựu khoa học mà còn là nền tảng để xây dựng các "bí quyết" quản lý bệnh hiệu quả và bền vững. Thay vì áp dụng các biện pháp phòng trừ một cách máy móc, kiến thức này cho phép chúng ta tiếp cận vấn đề một cách chiến lược. Chìa khóa nằm ở việc kết hợp hài hòa nhiều giải pháp, từ chọn tạo giống đến canh tác, dựa trên đặc điểm của quần thể mầm bệnh tại địa phương. Việc xây dựng một "bản đồ di truyền" của các chủng vi khuẩn gây bệnh héo xanh trên toàn quốc sẽ là công cụ vô giá, giúp các nhà khoa học và nhà quản lý nông nghiệp đưa ra các khuyến cáo chính xác cho từng vùng. Ví dụ, một vùng có sự lưu hành của các chủng độc tính cao thuộc phylotype I có thể cần các giống mang gen kháng khác với một vùng chủ yếu có các chủng thuộc biovar khác. Đây là hướng đi của nền nông nghiệp chính xác, giúp tối ưu hóa hiệu quả phòng trừ, giảm thiểu thiệt hại kinh tế và bảo vệ môi trường, hướng tới một nền nông nghiệp Việt Nam phát triển bền vững trước áp lực của dịch hại cây trồng.

5.1. Định hướng chọn tạo giống kháng bệnh héo xanh bền vững

Kết quả phân tích độc tính của các chủng vi khuẩn là thông tin đầu vào quan trọng cho các chương trình chọn tạo giống. Thay vì chỉ thử nghiệm giống mới với một chủng vi khuẩn duy nhất trong phòng thí nghiệm, các nhà tạo giống có thể sử dụng một tập hợp các chủng đại diện cho sự đa dạng di truyền và độc tính cao nhất tại Việt Nam để sàng lọc. Mục tiêu là tìm ra các giống cây trồng có tính kháng đa gen (horizontal resistance), tức là có khả năng chống chịu được nhiều chủng vi khuẩn khác nhau, thay vì tính kháng đơn gen (vertical resistance) vốn rất dễ bị "bẻ gãy". Nghiên cứu của Lê Lương Tề và cs (2002) đã xác định các nguồn gen kháng quý như CRA66 và nhóm Hawaii 7997, là những cơ sở quan trọng cho công tác lai tạo [24]. Việc kết hợp các nguồn gen này và thử nghiệm với các chủng địa phương sẽ tạo ra các giống kháng bền vững hơn.

5.2. Xây dựng chiến lược phòng trừ tổng hợp IPM hiệu quả

Một chiến lược quản lý bệnh héo xanh tổng hợp hiệu quả phải dựa trên sự hiểu biết về mầm bệnh. Dữ liệu về sự phân bố của các chủng vi khuẩn giúp nông dân lựa chọn cây trồng luân canh phù hợp. Ví dụ, nếu một vùng chủ yếu có các chủng thuộc race 1, biovar 3, việc luân canh với lúa nước có thể làm giảm đáng kể mật độ vi khuẩn trong đất. Ngoài ra, việc sử dụng gốc ghép kháng bệnh (như cà tím EG203 cho cà chua) vẫn là một biện pháp hiệu quả, nhưng cần được kiểm tra khả năng kháng với các chủng vi khuẩn độc tính cao tại địa phương. Kết hợp với các biện pháp canh tác như bón vôi để điều chỉnh pH đất, sử dụng phân hữu cơ hoai mục để tăng cường vi sinh vật đối kháng và vệ sinh đồng ruộng triệt để sẽ tạo thành một hàng rào phòng thủ vững chắc, hạn chế tối đa thiệt hại do bệnh gây ra.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. CÂY CÀ CHUA Cây cà chua (Lyeopersicum esculentum Mill) thuộc họ Cà (Solanaceae) là một trong những cây rau chính, chiếm vị trí thứ hai sau khoai tây, được trồng hầu hết ở các nước trên thế giới. Cà chua được sử dụng dưới nhiều hình thức khác nhau như ăn tươi, làm salat, nước uống hoặc chế biến làm dạng dự trữ, sản phẩm chế biến cũng có nhiều dạng như đống hộp dạng quả bốc vỏ, dạng cô đặc, nước sốt cà chua, mứt cà chua,. Giá trị dinh dưỡng Theo bảng phân tích thành phần hoá học của Viện dinh dưỡng (Bộ Y tế), trong 100g cà chua có 94g nước; 0,6g protit; 4,2g gluxit; 0,8g xenlulô; 12mg canxi; 26mg photpho; 1,4mg sắt; các loại vitamin caroten cung cấp được 20kcalo [4].

Quả cà chua chín có màu đỏ tươi tạo màu đẹp và sự ngon miệng cho các món ăn. Màu đỏ này còn cho thấy hàm lượng vitamin A thiên nhiên trong cà chua cao, trung bình chỉ cần 100g cà chua chín còn tươi sẽ đáp ứng được 13% nhu cầu hằng ngày về vitamin A, cũng như các vitamin B6, vitamin C. Ngoài ra còn có các vitamin B1, B2, PP…[16]. Các chất khoáng vi lượng có trong cà chua như canxi, sắt, kali, photpho, lưu huỳnh, nickel, cobalt, iôt, các axit hữu cơ dưới dạng muối citrat và tuỳ theo môi trường trồng, trong cà chua có thể có cả đồng, molibden.

Chính nhờ các yếu tố này, cà chua được coi là một thức ăn giàu chất dinh dưỡng, dễ tiêu hoá, tăng cường sức đề kháng của cơ thể. Khi so sánh thành phần dinh dưỡng của cà chua với một số rau quả khác như táo, chanh, anh đào, dâu tây thì Beeker-Billing thấy rằng: nhóm vitamin trong quả cà chua chiếm tỷ lệ cao hơn (vitamin A, C, B1, B2) đặc biệt là vitamin A và C gấp 10 lần dâu tây, gấp 2 lần so với anh đào [21]. Ngoài ra, cà chua còn có tác dụng về mặt y học. Theo Võ Văn Chí (1997) [6], cà chua có vị ngọt tinh mát, giải nhiệt, kháng khuẩn, lọc máu, nhuận tràng, giúp hoạt hóa tốt tinh bột.

Nước ép cà chua kích thích gan, tốt cho dạ dày. Sắc tố lycopen trong cà chua hiện đang được đánh giá cùng với bêta-caroten là những chất chống oxy hoá mạnh, vừa ngăn chặn tế bào ung thư, vừa chống sự hình thành các cục máu đông trong thành mạch. Cà chua cung cấp năng lượng, chất khoáng, làm tăng sức sống, làm cân bằng tế bào, khai vị, giải nhiệt, hoạt huyết, chống nhiễm khuẩn, chống nhiễm độc, làm kiềm hóa các quá trình axit, lợi tiểu, thải ure, giúp tiêu hóa dễ dàng tinh bột. Cà chua được chỉ định dùng ăn hay lấy dịch quả để uống trị suy nhược, ăn không ngon miệng, nhiễm độc mãn tính, thừa máu… PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 12 1.

Tình hình sản xuất cà chua trên thế giới Cà chua là loại cây trồng có lịch sử phát triển tương đối muộn nhưng lại là loại thực phẩm được ưa chuộng hàng đầu do có khả năng thích ứng rộng, hiệu quả kinh tế và giá trị sử dụng cao. Trên thế giới đã có nhiều giống mới được ra đời nhằm đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao của con người cả về số lượng và chất lượng. Theo FAO (2013), hiện nay có tới 158 nước trồng cà chua. Diện tích, năng suất và sản lượng cà chua trên thế giới cho đến năm 2013 như sau: 4725 nghìn ha, 34,69 tấn/ha, 163,963 triệu tấn.

Trong số 5 loại rau được trồng và sử dụng phổ biến nhất thế giới thì cà chua đứng thứ 2 chỉ sau khoai tây. Diện tích lớn hơn nhiều lần so với các loại rau khác, cho thấy được tầm quan trọng của cây cà chua trong vấn đề tiêu thụ và sử dụng của thế giới. Diện tích 5 loại rau được trồng phổ biến trên thế giới (năm 2013) Loại rau Diện tích (triệu ha) Khoai tây 19.543 Súp lơ và bông cải xanh 1.251 Cà rốt và củ cải 1.199 “Nguồn: http://faostat3.org/download/Q/QC/E” 1. Tình hình sản xuất cà chua ở Việt Nam Cà chua là cây mới du nhập vào Việt Nam được hơn 100 năm trở lại đây nhưng đã trở thành một loại rau phổ biến và được sử dụng ngày càng rộng rãi.

Cà chua ở nước ta được trồng chủ yếu ở vụ Đông với diện tích khoảng 6.300 ha và thường tập trung ở các tỉnh thuộc đồng bằng và trung du Bắc Bộ (Hà Nội, Hải Dương, Vĩnh Phúc….), còn ở miền Nam tập trung ở các tỉnh An Giang, Tiền Giang, Lâm Đồng [1]. Hiện nay có một số giống chịu nhiệt mới lai tạo chọn lọc có thể được trồng tại miền Trung, Tây Nguyên và Nam bộ nên diện tích ngày càng được mở rộng. Nhiều giống cà chua lai ghép có chất lượng tốt được phát triển mạnh ở Đà Lạt, tỉnh Lâm Đồng. Một số giống cà chua chất lượng đã được xuất khẩu ra thị trường thế giới.

Ở nước ta, các giống cà chua được trồng chủ yếu thuộc 3 nhóm sau đây: PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 13 + Cà chua múi: quả to, nhiều ngăn tạo thành múi. Quả có vị chua nhiều hạt, ăn không ngon nhưng cây con mọc khỏe, sai quả, chống chịu sâu bệnh khá. Giống điển hình là cà chua múi Hải Phòng. + Cà chua hồng: quả hình quả hồng, không có múi hoặc múi không rõ.

Thịt quả nhiều bột, ăn ngon. Cây chống chịu sâu bệnh kém hơn cà chua múi, các giống chính là: Đại Hồng, Yên Mỹ, Hp 5. + Cà chua bi: cây sai quả, quả ăn chua. Cây chống chịu sâu bệnh khá.

Nhóm cà chua này dễ trồng nhưng giá trị kinh tế thấp, thường nông dân trồng trong vườn để tự túc trong vụ hè. Sản xuất cà chua ở nước ta chủ yếu phục vụ nhu cầu tiêu dùng nội địa, việc sản xuất tiêu thụ cà chua không cân đối, sản phẩm lúa thừa, lúc thiếu, giá cả không ổn định. Theo Trần Khắc Thi (2003) [30], tồn tại cơ bản trong sản xuất cà chua ở nước ta là chưa có bộ giống tốt cho từng vụ trồng, sản phẩm tập trung chủ yếu trong vụ Đông Xuân (70%), nửa thời gian trong năm (tháng 5-10) thiếu cà chua, đầu tư cho cà chua còn thấp, chưa đồng đều ở các vùng, chưa có quy trình canh tác thích hợp cho mỗi vùng, mỗi vụ trồng và các giống khác nhau. Năng suất chưa cao trong khi đó cà chua lại dễ bị nhiều nguồn sâu, bệnh hại tấn công, điển hình có bệnh HXVK làm giảm năng suất từ 25-45% [28].

Bên cạnh đó sản xuất manh mún, chưa có sản phẩm hàng hóa lớn cho chế biến công nghiệp, quá trình canh tác, thu hái hoàn toàn thủ công. Tuy nhiên sản xuất cà chua ở nước ta có nhiều lợi thế về đất đai, thời tiết, kinh nghiệm trồng trọt và nguồn lao động. Vì thế việc lựa chọn bộ giống cà chua có năng suất cao, có chất lượng tốt và khả năng kháng bệnh HXVK cao đáp ứng các yêu cầu chế biến là một yêu cầu bức thiết hiện nay ở nước ta. Các bệnh thường gặp trên cây cà chua Việc trồng cà chua trong điều kiện nóng ẩm như ở nước ta, cây cà chua dễ mắc nhiều bệnh, đáng kể là các bệnh do vi khuẩn, virut, nấm gây ra.

* Bệnh héo xanh vi khuẩn: Bệnh do vi khuẩn Ralstonia Solanacearum Smith gây ra, cây héo đột ngột, lá vẫn còn xanh, có thể héo từng cành, bó mạch hóa nâu chứa dịch nhờn màu trắng đục. * Bệnh héo vàng: Bệnh do nấm Rhizoctonia Solani làm mốc trắng gốc, cây héo, lá gốc héo vàng, bó mạch thâm đen sau vài ngày cây bị bệnh và chết. * Bệnh mốc sương: Bệnh do nấm Phytophthora thuộc bộ sương mai, lớp nấm tảo khuẩn gây ra. Bệnh phá hoại tất cả các bộ phận trên và dưới mặt đất (lá, thân, cành, củ) và kể cả lúc đang tồn trữ.

Bệnh gây hại nặng từ cuối tháng 12 đến hết tháng 2. * Bệnh xoăn lá: Bệnh do vi-rút gây ra. Biểu hiện bệnh là ngọn xoăn vàng, nhăn nheo, màu vàng xanh xen kẽ, lá nhỏ dị hình. Nếu bị bệnh ở giai đoạn đầu, cây còi cọc, PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 14 đối với cây cà chua thì không ra, đối với khoai tây thì ra củ nhỏ.

Bệnh lan truyền bằng dịch cây, củ giống, hạt giống, qua tàn dư cây bệnh vụ trước, do bọ phấn chích hút truyền bệnh. * Bệnh thán thư: bệnh do nấm Colletotrichum phomoides gây ra. Bệnh thường gây hại trên quả đang và đã chín, đôi khi ở trên quả già khi có mưa nhiều và độ ẩm không khí cao. Đốm bệnh lúc đầu hình tròn, úng nước hơi lõm xuống.

Sau đó đốm bệnh lan dần ra, có đường kính 0,5-0,2 cm, tâm vết bệnh có màu nâu đen, viền màu nâu xám. Bên trong vết bệnh có nhiều vòng đồng tâm với những chấm nhỏ li ti màu đen nhô lên. Trong các bệnh kể trên thì bệnh HXVK là một trong những bệnh gây thiệt hại nặng nhất cho cây cà chua. Bệnh được ghi nhận đầu tiên tại Italy vào năm 1882, nghiên cứu chuyên khảo được Smith thực hiện vào năm 1986 tại Mỹ.

Cho đến nay bệnh phổ biến rất rộng ở hầu hết các nước châu Á, Phi, Mỹ, Úc, bệnh gây hại nghiêm trọng chủ yếu ở các nước vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới có khí hậu nóng ẩm. Bệnh có khả năng lây lan nhanh gây chết hàng loạt, bệnh gây thiệt hại kinh tế lớn, giảm năng suất từ 5-100% tùy theo loại cây, giống cây, vùng địa lý và nhiều yếu tố khác. Thiệt hại do bệnh héo xanh vi khuẩn gây ra trên cà chua Bệnh HXVK phân bố rộng rãi, phổ biến và gây tác hại nghiêm trọng ở vùng nhiệt đới, á nhiệt đới và những vùng có khí hậu ấm và ẩm trên thế giới [53]. Ở nhiều nước, bệnh HXVK đã là một yếu tố cản trở lớn đối với việc sản xuất rau như Mỹ, Pháp, Úc,.

Vi khuẩn Ralstonia solanacearum gây bệnh HXVK là loài ký sinh đa thực, với nhiều chủng, nòi khác nhau, thể hiện tính độc, khả năng gây bệnh, phân bố ở các vùng địa lý khác nhau. Trên cây cà chua mức độ thiệt hại có thể lên đến 81,5% trên giống mẫn cảm Marglobe và 47% đối với giống Talatuoya [37]. Nhiều vùng sản xuất cà chua trên thế giới, bệnh HXVK đã gây thiệt hại lớn đến năng suất, có khi lên tới 95%. Ở Brazil, tỷ lệ bệnh HXVK trung bình trên cà chua của 30 vùng điều tra là 13,1% trong đó có 7 vùng tỷ lệ bệnh từ 20,1-50% và một vùng tỷ lệ bệnh lớn hơn 90% [86].