Mở đầu Ớt cay (Capsicum annuun L.) thuộc họ cà, chứa nhiều Vitamin A, C và E (Pickersgill, 1997), là một loại rau gia vị không thể thiếu được trong bữa ăn hàng ngày của mọi gia đình. Sản phẩm từ cây ớt là nông sản có giá trị kinh tế cao vì không chỉ là gia vị tươi mà còn được sử dụng trong công nghệ chế biến thực phẩm và làm dược liệu để bào chế thuốc. Do nhu cầu thị trường trong nước và xuất khẩu tăng, diện tích trồng ớt gần đây có chiều hướng gia tăng (Lê Thị Thanh Thủy, 2014). Bệnh héo xanh (bacteria wilt) đã và đang gây thiệt hại nặng nề ở các vùng chuyên canh ớt cay và ớt ngọt trên thế giới.
Vi khuẩn Ralstonia solanacearum (R. solanacearum) là tác nhân gây bệnh trên vài trăm loại cây trồng khác nhau thuộc 44 họ ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới (Hayward, 1991 và Mimura et al. Ở Việt Nam vi khuẩn R. solanacearum gây hại quan trọng trên khoai tây, cà chua, ớt, cà tím, khổ qua, khoai lang, gừng,… (Burgess et al., 2008), vi khuẩn này có phạm vi ký chủ rộng và lưu tồn rất lâu trong đất, bệnh thường phát triển và gây hại nặng trong điều kiện nhiệt độ cao và ẩm độ cao, đặc biệt trong mùa mưa (Phạm Văn Kim, 2000; Hà Viết Cường, 2008).
Ở Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL), vùng chuyên canh ớt huyện Thanh Bình-tỉnh Đồng Tháp hàng năm có khoảng 1.500 ha, chủ yếu xuất khẩu; vùng trồng ớt tập trung huyện Chợ Mới và huyện An Phú-tỉnh An Giang, huyện Châu Thành và huyện Chợ Gạo-tỉnh Tiền Giang, huyện Giồng Riềng-tỉnh Kiên Giang. đã bị bệnh héo xanh gây thiệt hại nặng nề, đang là một trong những vấn đề nan giải trong sản xuất ớt (Trần Thị Ba, 2016). Mầm bệnh héo xanh lưu tồn lâu trong xác bả thực vật, có thể lan truyền qua hạt, đất, động vật và con người. Hiện nay chưa có biện pháp phòng trị hiệu quả bệnh héo xanh, chủ yếu dựa vào biện pháp hóa học, gây phá vỡ cân bằng sinh học, tác nhân dễ phát sinh nòi kháng đồng thời gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng đến an toàn thực phẩm (Keinath et al., 1998 và Ji et al., 2008), nhưng cũng chưa mang lại hiệu quả cao vì thuốc không thể thấm sâu vào vùng rễ.
Một số phương pháp kiểm soát bệnh đã được khuyến cáo như vệ sinh đồng ruộng, luân canh và sử dụng vi khuẩn đối kháng, nhưng sử dụng giống ớt chống chịu bệnh là một chiến lược chính đối với việc bệnh héo xanh do vi khuẩn R. solanacearum trên ớt (Tran Ngoc Hung and Byung-Soo Kim, 2012). Việc nghiên cứu chọn giống ớt chưa được quan tâm nhiều nên năng suất chưa cao (Trương Trọng Ngôn và Nguyễn Trí Yến Chi, 2013). Sử dụng gốc ghép là một trong những biện pháp phòng ngừa bệnh héo xanh khả thi nhất, được sử dụng 1 rộng rãi trên thế giới.
Thông qua gốc ghép, cây trồng có khả năng chống chịu tốt với điều kiện bất lợi của môi trường đất như mầm bệnh, ngập úng, khô hạn (Schwarz et al. Ưu điểm của biện pháp ghép trong canh tác cây rau là giúp cây kháng bệnh đặc biệt là mầm bệnh trong đất, bệnh héo rũ do nấm Fusarium spp., bệnh héo tươi do vi khuẩn R. solanacearum và tuyến trùng rễ trên dưa leo, dưa hấu, cà chua, ớt,… (Sanjun, 2009). Từ năm 2000, người dân tỉnh Lâm Đồng đã sử dụng cây ghép cho vùng chuyên canh cà chua, nhiều tỉnh ở ĐBSCL cũng trồng cà chua và dưa hấu ghép đạt hiệu quả kinh tế cao (Ngô Quang Vinh và Ngô Xuân Chinh, 2003).
Tuy nhiên, cho đến nay, ở nước ta chưa tìm thấy công trình nghiên cứu nào được công bố về sử dụng gốc ghép cho cây ớt cay nhằm hạn chế thiệt hại do bệnh héo xanh và ổn định năng suất trái ớt.2 Mục tiêu - Xác định khả năng gây hại của các chủng vi khuẩn R. solanacearum trên cây ớt cay làm ngọn ghép. - Xác định khả năng chống chịu bệnh héo xanh do vi khuẩn trên các giống ớt làm gốc và ngọn ghép. - Xác định khả năng chống chịu bệnh héo xanh do vi khuẩn trên cây ớt cay ghép gốc.
- Xác định mối tương quan di truyền và đặc điểm hình thái của các giống ớt làm gốc và ngọn ghép. - Xác định gốc ghép có khả năng chống chịu bệnh héo xanh do vi khuẩn, sinh trưởng, năng suất và chất lượng ớt cay điều kiện ngoài đồng.3 Nội dung nghiên cứu - Khảo sát khả năng gây hại của các chủng R. solanacearum trên cây ớt cay làm ngọn ghép. - Đánh giá khả năng chống chịu bệnh héo xanh do vi khuẩn R.
solanacearum trên các giống ớt làm gốc ghép và ngọn ghép. - Đánh giá hiệu quả chống chịu bệnh héo xanh do vi khuẩn R. solanacearum trên cây ớt cay ghép gốc. - Tìm mối tương quan di truyền và khảo sát đặc điểm hình thái của các giống ớt dùng làm gốc và ngọn ghép.
- Đánh giá gốc ghép có khả năng chống chịu bệnh héo xanh do vi khuẩn R. solanacearum, sinh trưởng, năng suất và chất lượng ớt cay điều kiện ngoài đồng tại khu Thực nghiệm trường Đại học Cần Thơ (ĐHCT), tỉnh Đồng Tháp, tỉnh An Giang và thành phố Cần Thơ (TPCT).4 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu chủ yếu của luận án là cây ớt cay ghép có khả năng chống chịu bệnh héo xanh do vi khuẩn R. solanacearum có nguồn gốc từ trong đất, đảm bảo sự sinh trưởng, năng suất và chất lượng trái.5 Phạm vi nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu của luận án là sử dụng giống ớt hiểm (trái nhỏ, chỉ thiên) và giống ớt sừng (trái to, chỉ địa), giống F1 nhập nội làm ngọn ghép và 10 giống ớt làm gốc ghép (loại thụ phấn tự do có nguồn gốc bản địa và nhập nội, có thể tự giữ giống). Hai giống ớt làm ngọn ghép là Hiểm lai 207 (HL207) và Sừng vàng (SV), đang được trồng phổ biến ở nhiều tỉnh ĐBSCL, sử dụng cho tất cả thí nghiệm từ nhà lưới đến điều kiện ngoài đồng có và không lây bệnh nhân tạo để từ đó mô hình được ứng dụng rộng rãi một cách nhanh chóng.
Nội dung chính của luận án là nghiên cứu ảnh hưởng của gốc ghép đến khả năng chống chịu bệnh héo xanh do vi khuẩn R. solanacearum, sự sinh trưởng, năng suất và chất lượng ớt cay. Phần nghiên cứu trong nhà lưới chọn ra chủng vi khuẩn R. solanacearum có khả năng gây hại cao nhất để lây bệnh nhân tạo cho thí nghiệm đánh giá mức độ chống chịu bệnh héo xanh, nhằm chọn ra giống ớt làm gốc ghép có khả năng chống chịu bệnh tốt và tương thích với ngọn ớt HL207 và SV.
Các thí nghiệm ngoài đồng tại khu Thực nghiệm-ĐHCT để tìm mối tương quan di truyền của các giống ớt làm gốc-ngọn ghép, các đặc điểm hình thái, nông học của chúng, đánh giá sơ khởi khả năng tự cung cấp hạt giống làm gốc ghép. Thí nghiệm tại tỉnh Đồng Tháp, tỉnh An Giang và TPCT nhằm khẳng định khả năng chống chịu bệnh héo xanh do vi khuẩn, đạt năng suất và chất lượng trái ớt cay bằng biện pháp ghép gốc trên thực tế đồng ruộng ở những vùng trồng ớt trọng điểm của ĐBSCL để kết quả nhanh chóng được người dân trồng ớt áp dụng.6 Tính mới, tính độc đáo, tính sáng tạo - Luận án đã xác định được biện pháp ghép gốc trên cây ớt cay có thể gia tăng tính chống chịu bệnh héo xanh do vi khuẩn R. - Luận án đã xác định được giống ớt TN557 làm gốc ghép cho cả 2 loại ớt làm ngọn là HL207 và SV đã kiểm soát được bệnh héo xanh, cho năng suất, chất lượng tại 2 vùng sản xuất ớt trọng điểm ĐBSCL của tỉnh Đồng Tháp và An Giang. - Luận án góp phần hoàn thiện quy trình kỹ thuật sản xuất ớt an toàn ứng dụng kỹ thuật tiên tiến (ghép) có thể mở rộng ra nhiều vùng chuyên canh ớt theo hướng công nghiệp hóa.
- Luận án đã đánh giá sự đa dạng di truyền của các giống ớt dựa vào chỉ thị phân tử DNA và đặc tính hình thái của các giống ớt làm cơ sở xác định TN557 3 thuộc nhóm giống tự thụ phấn, có thể tự nhân giống phục vụ cho sản xuất ớt ghép trong thời điểm hiện nay.7 Ứng dụng khoa học và thực tiễn - Luận án là cơ sở khoa học quan trọng phục vụ tốt cho công tác nghiên cứu lai tạo giống ớt chống chịu bệnh héo xanh vi khuẩn; bổ sung phần lý thuyết và thực hành trong giảng dạy tại trường ĐHCT như môn học Kỹ thuật sản xuất rau sạch (ngành Khoa học Cây trồng, Nông học, Bảo vệ Thực vật, Di truyền giống Cây trồng, Công nghệ rau hoa quả cảnh quan); môn Thâm cứu sản xuất rau (cao học ngành Khoa học Cây trồng). - Luận án đã xây dựng được quy trình sản xuất cây ớt cay ghép trong vườn ươm đạt tỉ lệ sống cao hơn 83% trước khi trồng ra đồng, đã chuyển giao cho Hợp tác xã nông nghiệp Tân Bình, huyện Thanh Bình, tỉnh Đồng Tháp tháng 6 năm 2017, vùng chuyên canh ớt hiểm lai và có khả năng chuyển giao cho các trang trại chuyên sản xuất cây giống rau tiên tiến ở ĐBSCL. - Luận án nghiên cứu đã đánh giá được sự sinh trưởng, phát triển của cây ớt ghép, khả năng giảm bệnh héo xanh, đạt năng suất và chất lượng trái tại một số tỉnh ĐBSCL để làm cơ sở quy hoạch và phát triển các vùng trồng ớt trọng điểm. 4 CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 ẢNH HƯỞNG CỦA GỐC GHÉP ĐẾN KHẢ NĂNG CHỐNG CHỊU BỆNH, KHẢ NĂNG CHỊU NGẬP, SINH TRƯỞNG, NĂNG SUẤT VÀ CHẤT LƯỢNG TRÊN CÂY RAU 2.1 Tầm quan trọng của việc ứng dụng công nghệ ghép trên cây rau Ghép là một phương pháp nhân giống vô tính được thực hiện bằng cách đem gắn một phần của cây giống (gọi là cành ghép) sang một cây khác (gọi là gốc ghép), thông qua việc áp sát mô phân sinh ngang (tượng tầng) để tạo nên một cây mới (sống cộng sinh) giữ được những đặc tính di truyền của cây giống ban đầu (Phạm Văn Côn, 2007) và rút ngắn thời gian chọn giống, chống lại những bất lợi của môi trường (Lê Thị Thủy, 2000 và Trần Thị Ba, 2010).
Ghép là sự kết hợp một bộ phận của cây này với một bộ phận cây khác, tạo thành một tổ hợp ghép, cùng sinh trưởng và phát triển như là một cây thống nhất. Theo Sanjun (2009) thì mục đích chính của việc ghép rau là chống chịu bệnh mà đặc biệt là mầm bệnh trong đất như họ bầu bí dưa do nấm Fusarium oxysporum, họ cà do vi khuẩn R.
