Chương 1 TONG QUAN TÀI LIEU 1.1 Tinh hình trồng cà chua ở Việt Nam va thế giới Ở Việt Nam, cà chua là loại rau ăn quả chủ lực, được Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn ưu tiên phát triển với diện tích trồng trong những năm gan đây dao động trong khoảng 23 — 25 ngàn ha, trước đây chỉ tập trung ở vùng đồng bằng và trung du Bắc Bộ nhưng nay mở rộng đến các tỉnh miền Trung, Tây Nguyên, và Nam Bộ do áp dụng những giống mới, có khả năng thích nghi với điều kiện thé nhưỡng và khí hậu đa dạng (Bộ Khoa học và Công nghệ, 2020). Trên thế giới, hiện có khoảng 166 nước trồng cà chua với tổng diện tích khoảng 5,05 triệu ha (FAOSTAT, 2022), chiếm diện tích lớn trong diện tích trồng trọt các loại rau. Nhìn chung, điện tích trồng cà chua hiện nay là rất lớn.2 Vi khuẩn Ralstonia solanacearum 1.1 Sơ lược về vi khuẩn Ralstonia solanacearum Vi khuẩn Ralstonia solanacearum gây hại hơn 200 loài thực vật. Day là loài vi khuan gây bệnh mach dan được nghiên cứu bởi Halted vào năm 1892.
Đến năm 1896, tiếp tục được Erwin Frink Smith nghiên cứu, mô tả và định tên Ralstonia solanacearum. Thời gian sau đó, nhiều nhà khoa học trên thé giới đi sâu vào nghiên cứu bệnh do vi khuẩn Ralstonia solanacearum gây ra một cách toàn diện hơn, phải kể đến như là Kelman (1952; 1954), Hayward (1960; 1964; 1976), Yabuuchi (1992) (Vũ Triệu Man và Lê Lương Té, 1998). Theo Caldwell và ctv (2017), Ralstonia solanacearum là tác nhan gây bệnh héo xanh do vi khuẩn và lây nhiễm trên 200 loài thực vật thuộc 50 họ. Vi khuẩn trong dat có thê gay chêt đôi với nhiêu loài sông đơn độc, bao gôm ca ca chua.2 Đặc diém cau tạo và điêu kiện phat triên của vi khuan Ralstonia solanacearum Vi khuẩn Ralstonia solanacearum là vi khuẩn hình que, hai dau hơi tròn, có lông roi ở một đầu, kích thước tế bào 0,5 - 1,5 uum, nhuộm gram âm.
Vi khuẩn tôn tại trong đất, nước, tàn dư thực vật, ký chủ phụ, hạt giống (đậu phộng). Vi khuẩn thích hợp ở nhiệt độ 25 - 35°C, nhiệt độ tối đa là 41°C, nhiệt độ tối thấp 10°C, nhiệt độ gây chết là 55°C. Vi khuẩn phát triển trên phạm vi rộng pH = 6,8 - 7,2.3 Hình thức xâm nhập vào cây ký chủ Vi khuân R. solanacearum lan truyền theo nước tưới, xâm nhập vào cây qua vét thương hoặc qua lỗ thở tự nhiên, vết nứt đầu rễ và di chuyên vao trong bó mach, sau đó phá bó mạch làm tắc nghẽn sự vận chuyên nước và chât dinh dưỡng gây ra bệnh héo xanh trên các cây họ cà, mạnh nhất khi cây đang trong giai đoạn phát triển.3 Tình hình nghiên cứu bệnh héo xanh ở Việt Nam và thế giới 1.1 Sơ lược về bệnh héo xanh Bệnh do vi khuan Ralstonia solanacearum gây nên.
Bệnh phát sinh từ cây non đến khi thu hoạch. Triệu chứng thường biểu hiện ngay sau khi vi khuẩn xâm nhập vào cây. Ở cây bị bệnh, ban ngày lá mat màu nhan bóng, tái xanh, héo cup xuống. Ở giai đoạn cây con thường biểu hiện trên toàn cây, còn ở giai đoạn trưởng thành triệu chứng thường biểu hiện ở lá ngọn trước.
Ở 1 - 2 ngày đầu cây có thé phục hồi lại được vào lúc trời mát hoặc về đêm, nhưng sau 2 - 3 ngày lá héo không thê hồi phục lại được nữa và toàn cây bị héo rũ rồi chết. Vỏ thân gần gốc của cây bị bệnh san sùi, khi cắt ngang thấy bó mach bị hóa nâu. Trong điều kiện âm độ cao, thân cây bị bệnh dần dần thối mềm, ấn mạnh gần miệng cắt có thé thay dịch nhay vi khuẩn tiết ra màu trắng sữa. Rễ có màu nâu den va thối.2 Dac diém phat sinh phat trién bénh Thời gian vi khuan tồn lưu trong đất phụ thuộc vào nhiều yếu tố như âm độ, nhiệt độ, hóa lý đất.
Vi khuẩn có thé tồn lưu trong đất từ 5 - 6 năm, trong cơ thé ký chủ thực vật hoặc trong hạt giống có thé sống tới 7 thang, còn nếu bám dính trên bề mặt hạt chỉ tồn tại 2 - 7 ngày (Vũ Triệu Man và Lê Lương Té, 1998). Vi khuẩn lan truyền chủ yếu bằng nguồn nước, đất như bám dính vào giày dép, dụng cụ canh tác (Martin và French, 1997). Bệnh héo xanh vi khuẩn phát sinh phát triển phụ thuộc vào điều kiện đất đai như trên các chân đất cao bệnh thường nặng hơn các chân dat thấp, đất được luân canh với lúa nước làm giảm tỷ lệ bệnh đáng kê (Đỗ Tan Dũng, 2001). Thời vụ trồng cũng là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự phát triển bệnh, thời vụ trồng có mưa nhiều, âm độ cao làm gia tăng sự phát sinh phát triển bệnh.
Mật độ trồng cao tỷ lệ bệnh thường cao do chúng tạo một vùng khí hậu thuận lợi cho sự phát sinh phát triển bệnh.3 Biện pháp phòng trừ Đây là loại bệnh rất khó phòng trị, sử dụng thuốc hoá học không có hiệu quả cao, do vậy áp dụng các biện pháp phòng trị tổng hợp có hiệu quả cao hơn. Biện pháp canh tác: Luân canh cây trông; đây là biện pháp có hiệu quả cao, có thê luân canh với cây khác họ cà hoặc luân canh với lúa nước. Không nên trông cà chua 2 vụ liên tiêp trên một chân đất. Xử lý hạt giống trong nước nóng 50°C trong 25 phút.
Sử dụng cây giống ở vườn ươm không bị bệnh. Vệ sinh đồng ruộng dọn sạch cỏ dại. Sử dụng phân hữu cơ hoai mục đề bón. Sử dụng biện pháp ghép đề tăng tính chống chịu cũng là một trong những biện pháp hiệu quả.
Theo French va ctv (2018), tác nhân gây bệnh trong đất Ralstonia solanacearum là tác nhân gây bệnh héo xanh vi khuan và gây mat mùa đáng kể trong họ Solanaceae. Đầu tiên mam bệnh lây nhiễm vào rễ, đây là nguồn kháng bệnh quan trọng ở cà chua 5 (Solanum lycopersicum L. Rễ của cả cây kháng bệnh và cây man cảm đều bị mam bệnh xâm chiếm, tuy nhiên gốc ghép có thể cung cấp mức độ kháng bệnh đáng kẻ. Hiện tại, các cơ chế của “sự đề kháng qua trung gian gốc rễ” nay phần lớn vẫn chưa được biết.
Dé xác định cơ sở phân tử của tính kháng này, đã tiễn hành phân tích phản ứng phiên mã trên toàn bộ bộ gen của rễ cây cà chua “Hawaii 7996” và cà chua “West Virginia 700” (WV) nhạy cảm ở nhiều thời điểm sau khi được cấy vi khuẩn R. Nhận thay rang các con đường phòng thủ trong rễ của Hawaii 7996 kháng thuốc được kích hoạt sớm hơn và mạnh hơn so với rễ của WV nhạy cảm. Hơn nữa, các con đường truyền tín hiệu và vận chuyển auxin bị ngăn chặn trong rễ của giống kháng. Phân tích chức năng của một đột biến vận chuyền auxin trong cà chua cho thấy vai trò của con đường auxin trong bệnh héo ở vi khuẩn.
Kết quả của nghiên cứu cho thấy rằng rễ làm trung gian đề kháng với R. solanacearum thông qua các thay đôi phiên mã trên toàn bộ bộ gen dẫn đến kích hoạt mạnh các gen bảo vệ và thay đôi con đường auxin. Theo nghiên cứu của Huỳnh Thị Tố Chỉ và ctv (2018), về “Ảnh hưởng của gốc ` ghép và biện pháp phủ liép đến bệnh héo xanh vi khuân (Ralstonia solanacearum) và năng suất của ớt hiểm lai, tại Cù Lao Tây, huyện Thanh Bình, tỉnh Đồng Tháp”, kết quả thu được về gốc ghép, ở Tân Hòa, cây ớt ghép trên gốc TN557 có tỉ lệ bệnh (18,8%) thấp hơn đối chứng không ghép (36,3%) ở giai đoạn kết thúc thu hoạch, năng suất trái 10,3 tan/ha, cao hơn 25,0% so với đối chứng không ghép và 32,1% so với đối chứng ghép lên chính nó. Ở Tân Hué, gốc TN557 cũng có tỉ lệ bệnh héo xanh (20,0%) thấp hơn đối chứng không ghép (38,8%) ở giai đoạn kết thúc thu hoạch, năng suất trái 5,44 tan/ha, cao hơn 18,0% so với đối chứng không ghép và 23,4% so với đối chứng ghép lên chính nó.
Vật liệu phủ liếp không ảnh hưởng đến bệnh héo xanh vi khuẩn, năng suất ớt trồng có sử dụng màng phủ là 9,63 tan/ha, tương đương 33,0% cao hon phủ rơm ở xã Tân Hòa và 5,17 tan/ha, tương đương 30,5% cao hon phủ rơm ở xã Tân Huê. Võ Thị Bích Thủy và ctv (2016), đã thực hiện nghiên cứu “Đánh giá khả năng gây bệnh của các chủng vi khuẩn Ralstonia solanacearum và bước đầu khảo sát ảnh hưởng của các gốc ghép ớt đến khả năng chống chịu bệnh héo vi khuẩn trên ớt sừng 6 trong điều kiện nhà lưới”. Kết quả phân lập được 6 chủng vi khuẩn Ralstonia solanacearum phân bỗ tại các tỉnh An Giang, Vĩnh Long, Đồng Tháp và Kiên Giang. So sánh kha năng gây hại của các chủng vi khuẩn Ralstonia solanacearum trong điều kiện nhà lưới bằng phương pháp tưới huyền phù vi khuẩn (4x10'° CFU/mL) vào đất giai đoạn cây có 4 - 5 lá thật (22 ngày sau khi gieo), 5 mL/cây.
Kết quả cho thấy, 6 chủng vi khuân được sử dụng đều có khả năng gây bệnh héo xanh do vi khuẩn bat đầu từ 12 ngày sau khi lây bệnh nhân tạo. Thời điểm 32 ngày sau khi lây bệnh, 6 chủng vi khuân đều gây hại trên giống ớt sừng vàng Châu Phi, trong đó 2 chủng vi khuẩn phân lập ở Thanh Bình - Đồng Tháp gồm Rs1 (Tân Bình) và Rs2 (Tân Quới) có tỉ lệ bệnh (93,79% và 95,78%) và cấp bệnh (2,32 - 2,50) cao hơn so với các chủng còn lại, trong khi đó đối chứng - không chủng bệnh hoan toàn không có bệnh, vì vậy 2 chủng vi khuẩn này được sử dụng dé tiếp tục nghiên cứu đánh giá khả năng kháng bệnh héo xanh vi khuẩn trên cây ớt sừng ghép gốc. Thời điểm 40 ngày sau khi lây bệnh, các gốc ớt ghép TN592, TN557 và hiểm 27 (2,50%) cho kết qua kháng bệnh tốt hơn với tỉ lệ bệnh trong khoảng 0,00 - 7,15% và cấp bệnh dao động từ 0,00 - 0,83, thấp hơn có khác biệt so với đối chứng - không ghép (tỉ lệ bệnh 54,18% và cấp bệnh 1,77). Bên cạnh đó, việc sử dụng giống kháng cũng đã có những hiệu quả nhất định.
Theo Caldwell và ctv (2017), bệnh được kiểm soát tốt nhất bằng cách sử dụng các giống cây trồng kháng bệnh, đặc biệt là các gốc ghép kháng bệnh mặc dù cây kháng bệnh có thể mang mam bệnh cao (từ 10° đến 10° CFU/g trọng lượng tươi). Lam thé nào những cây này bị nhiễm khuẩn tiềm ân nhưng duy trì sức đề kháng van chưa được rõ ràng. solanacearum đầu tiên lây nhiễm vào cây thông qua hệ thống rễ và do đó, việc xâm nhiễm rễ sớm có thể là chìa khóa để hiểu tính kháng.