ĐẶT VẤN ĐỀ Trong những năm gần đây, nông nghiệp và nông thôn Việt Nam đã có những bước phát triển, bước đầu đạt được những thành tựu to lớn, góp phần đưa nước ta hiện nay thoát khỏi vị trí của một nước đói nghèo lạc hậu. Sản phẩm nông nghiệp tạo ra không những đáp ứng nhu cầu tiêu dùng trong nước mà còn có một số mặt hàng xuất khẩu có giá trị, như các loại rau quả, đặc biệt là cà chua. Tuy nhiên, trong những năm gần đây cây cà chua bị thiệt hại lớn do dịch hại gây ra. Tại Hà Nội đã tìm ra được 19 loài gây hại, trong đó có 2 bệnh do virus, 3 bệnh do vi khuẩn, 11 bệnh nấm, 2 bệnh sinh lý và tuyến trùng.
Nhiều bệnh nghiêm trọng trên cây trồng đã được xác định là do begomovirus gây ra như bệnh xoăn vàng lá cà chua – một bệnh được xem là nguy hiểm nhất trên cà chua khắp thế giới. Begomovirus (được đặt tên từ Bean golden mosaic virus) là các virus có bộ gen DNA sợi vòng đơn, kích thước khoảng 2,7 kb, lan truyền tự nhiên trên đồng ruộng bằng bọ phấn (Bemisia tabaci) theo kiểu bền vững tuần hoàn. Begomovirus là một trong bốn chi của họ Geminiviridae. Một trong những họ virus thực vật lớn nhất là Geminiviridae.
Begomovirus là chi quan trọng nhất cả về số lượng loài (185 loài năm 2005 (Fauquet and Stanley, 2005) và 266 loài năm 2008(Fauquet, Briddon et al., 2008) cũng như các bệnh do chúng gây ra đối với cây trồng. Bệnh xoăn vàng ngọn cà chua là một trong các bệnh hại chính trên cây cà chua, gây tổn thất lớn về năng suất và phẩm chất cà chua. Bệnh làm cho lá cà chua xoăn nhỏ lại, cây gần như không có quả. Thiệt hại 60-70% năng suất, thâm chí thất thu hoàn toàn.
Bệnh xoăn vàng ngọn cà chua thường phát sinh và gây hại nặng vào mùa khô, một số vùng như Hà Nội, Hưng Yên, Hải Phòng., đôi khi vẫn thấy bệnh xuất hiện trong mùa mưa nhưng không đại trà như mùa khô. Có hàng chục loài begomovirus gây bệnh xoăn vàng lá trên cà chua khắp thế giới bao gồm Tomato yellow leaf curl Axarquia virus (TYLCAxV), 1 Tomato yellow leaf curl China virus (TYLCCNV), Tomato yellow leaf curl Guangdong virus (TYLCGuV), Tomato yellow leaf curl Indonesia virus (TYLCIDV),Tomato yellow leaf curl Kanchanaburi virus (TYLCKaV), Tomato yellow leaf curl Malaga virus (TYLCMalV), Tomato yellow leaf curl Mali virus (TYLCMLV), Tomato yellow leaf curl Sardinia virus (TYLCSV), Tomato yellow leaf curl Thailand virus (TYLCTHV), Tomato yellow leaf curl Vietnam virus (TYLCVNV) and Tomato yellow leaf curl virus (TYLCV) (DÍAZ‐ PENDÓN, Cañizares et al. Ở Việt Nam, đã có 2 loài begomovirus được phát hiện gây ra bệnh xoăn lá cà chua. Loài thứ nhất là Tomato leaf curl Vietnam virus (ToLCVV), được phân lập từ cây cà chua bị bệnh xoăn lá ở miền Bắc vào năm 2001 (Green, Tsai et al.
Loài thứ hai là Tomato yellow leaf curl Kanchanaburi (TYLCKaV), được phân lập đầu tiên ở tỉnh Kanchanaburi (Thái Lan) vào năm 2002 và được phát hiện thấy trên cây cà chua tại Việt Nam vào năm 2005 (mã số Genbank của mẫu Việt Nam là DQ169054, - 55). Việc nghiên cứu bệnh virus, nói chung, yêu cầu một kỹ thuật lây nhiễm nhân tạo hiệu quả. Đối với begomovirus, một kỹ thuật lây nhiễm phổ biến hiện đang được sử dụng là dùng vi khuẩn Agrobacterum tumerfaciens làm vector lây nhiễm (agroinoculation) (Picó, Díez et al., 1996) Một trong những đặc điểm gây bệnh của begomovirus là các bệnh trên một loài cây trồng thường do nhiều loài begomovirus gây ra với triệu chứng không thể phân biệt được. Trên cà chua hiện nay có khoảng 40 loài begomovirus gây bệnh xoăn vàng lá với triệu chứng điển hình là lá bị biến vàng nhỏ hẹp, cuốn cong lại thành hình thìa, cây lùn, còi cọc.
Danh tính của virus gây bệnh chỉ được xác định dựa trên phân tích phân tử. Gần đây, một loại phân tử DNA vòng đơn nữa, có kích thước khoảng 1 nửa bộ gen begomovirus thường được phát hiện thấy có liên quan với nhiều bệnh do begomovirus gây ra và được gọi là các DNA - β. Các phân tử DNA-β này phụ thuộc vào begomovirus để nhân lên và do đó được xem là các phân tử vệ tinh của begomovirus. Vai trò 2 của phân tử DNA-β trong hình thành triệu chứng bệnh không thống nhất, một số loài begomovirus chỉ có thể tạo ra triệu chứng cùng với sự có mặt của phân tử DNA-β trong khi các loài khác lại không cần.
Xuất phát từ thực tế trên, được sự đồng ý của bộ môn bệnh cây- Học viện Nông nghiệp Việt Nam, dưới sự hướng dẫn của TS Trần Nguyễn Hà, em thực hiện đề tài “Nghiên cứu begomovirus hại cà chua tại Gia Lâm - Hà Nội”. MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU Mục đích Đánh giá được tính gây bệnh của Begomovirus hại cà chua bằng lây nhiễm nhân tạo. Biến nạp các cấu trúc xâm nhiễm của các begomovirus phân lập từ cây cà chua, ớt sẵn có vào vi khuẩn A. Đánh giá tính đặc hiệu của các cặp mồi trên cây họ cà.
Đánh giá tính lây bệnh của TYLCKaV (Tomato yellow leaf curl Kanchanaburi virus), ToLCHnV (Tomato leaf curl Hainan virus), TYLCVNV ( Tomato yellow leaf curl Vietnam virus), ToLCuVV ( Tomato leaf curl Vietnam virus), ToLCHanV ( Tomato yellow leaf curl Hanoi virus), ToLCuCNV ( Tomato leaf curl China virus), MiYLCV ( Mimosa yellow leaf curl virus), AYVV ( Ageratum yellow vein virus), PepYLCVNV ( Pepper yellow leaf curl Vietnam virus), bằng lây nhiễm nhân tạo bằng kỹ thuật Agroinoculation trên: + Một số giống cây chỉ thị virus (chủ yếu thuốc lá): Nicotiana benthamiana, N. +Một số giống cà chua: Hồng Đào, cà chua vô hạn F1. +Một số giống ớt: ớt chuông 3 2 PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU KHÁI QUÁT CHUNG VỀ CÂY CÀ CHUA Nguồn gốc Cây cà chua (Lycopersicon esculentum) có nguồn gốc ở Bôlivia, Chilê, Ê- cu-a-đo, Colômbia, Pêru thuộc Nam Mỹ. Thế kỉ 16, cà chua được trồng rộng rãi ở châu Âu, thế kỉ 17, cà chua được trồng ở Trung Quốc, Nam và Đông Nam Á.
Thế kỉ 18, cà chua được trồng ở Nhật Bản. Ngày nay cà chua trở thành một loại rau quan trọng được trồng phổ biến và là thực phẩm ưa chuộng ở nhiều nước trên thế giới. Về sản lượng, cà chua chiếm 1/6 sản lượng rau hàng năm trên thế giới. Diện tích trồng cà chua hàng năm trên thế giới trung bình 2,5 triệu ha/ năm.
Ở Việt Nam cà chua được trồng hơn 100 năm nay, diện tích trồng cà chua hàng năm biến động từ 12 đến 13 ngàn ha. Do giá trị dinh dưỡng và giá trị kinh tế của cà chua nên diện tích trồng cà chua ngày càng được mở rộng. Trong những năm gần đây, diện tích trồng cà chua ở nước ta ngày càng tăng và hiệu quả kinh tế cũng được nâng lên đáng kể. Ở miền bắc Việt Nam, cà chua được trồng ở khắp nơi, ở thành phố, thị xã, vùng đồng bằng và đặc biệt được trồng nhiều ở vùng nông thôn nhằm đáp ứng nhu cầu của nhân dân.
Trong năm, cà chua được trồng phổ biến vào 2 vụ: vụ đông xuân và vụ hè thu. Vụ đông xuân có điều kiện thời tiết khí hậu thuận lợi cho cà chua sinh trưởng và phát triển tốt. Phân loại Tên khoa học: Lycopersicum esculentum Miller Thuộc họ cà: Solanacea Danh pháp hai phần: Solanum lycopersicum Đặc điểm thực vật học Cà chua là cây hằng niên, tuy nhiên trong điều kiện tối hảo nhất định cà có thể là cây nhiều năm. 4 Rễ: Rễ chùm, ăn sâu và phân nhánh mạnh, khả năng phát triển rễ phụ rất lớn.
Bộ rễ ăn sâu, cạn, mạnh hay yếu đều có liên quan đến mức độ phân cành và phát triển của bộ phận trên mặt đất, do đó khi trồng cà chua tỉa cành, bấm ngọn, bộ rễ thường ăn nông và hẹp hơn so với điều kiện trồng tự nhiên. Thân: Thân tròn, thẳng đứng, mọng nước, phủ nhiều lông, khi cây lớn gốc thân dần dần hóa gỗ. Thân mang lá và phát hoa. Ở nách lá là chồi nách.
Chồi nách ở các vị trí khác nhau có tốc độ sinh trưởng và phát dục khác nhau, thường chồi nách ở ngay dưới chùm hoa thứ nhất có khả năng tăng trưởng mạnh và phát dục sớm so với các chồi nách gần gốc. Tùy khả năng sinh trưởng và phân nhánh các giống cà chua được chia làm 4 dạng hình: - Dạng sinh trưởng hữu hạn (determinate) - Dạng sinh trưởng vô hạn (indeterminate) - Dạng sinh trưởng bán hữu hạn (semideterminate) - Dạng lùn (dwart) Lá: Lá thuộc lá kép lông chim lẻ, mỗi lá có 3 - 4 đôi lá chét, ngọn lá có 1 lá riêng gọi là lá đỉnh. Rìa lá chét đều có răng cưa nông hay sâu tùy giống. Phiến lá thường phủ lông tơ.
Đặc tính lá của giống thường thể hiện đầy đủ sau khi cây có chùm hoa đầu tiên. Hoa: Hoa mọc thành chùm, lưỡng tính, tự thụ phấn là chính. Sự thụ phấn chéo ở cà chua khó xảy ra vì hoa cà chua tiết nhiều tiết tố chứa các alkaloid độc nên không hấp dẫn côn trùng và hạt phấn nặng không bay xa được. Số lượng hoa trên chùm thay đổi tùy giống và thời tiết, thường từ 5 - 20 hoa.
Trái: Trái thuộc loại mọng nước, có hình dạng thay đổi từ tròn, bầu dục đến dài. Vỏ trái có thể nhẵn hay có khía. Màu sắc của trái thay đổi tùy giống và điều kiện thời tiết. Thường màu sắc trái là màu phối hợp giữa màu vỏ trái và thịt trái Hạt: Hạt cà nhỏ, dẹp, nhiều lông, màu vàng sáng hoặc hơi tối.
Hạt nằm trong buồng chứa nhiều dịch bào kiềm hãm sự nảy mầm của hạt. Trung bình có 50 - 350 hạt trong trái. Trọng lượng 1000 hạt là 2,5 - 3,5g. 5 Giá trị dinh dưỡng Theo bảng phân tích thành phần hoá học của Viện vệ sinh dịch tễ ( Bộ Y tế), trong 100g cà chua có 94g nước, 0,6g protit, 4,2g gluxit, 0,8g xenlulô, 0,4g tro, 12mg canxi, 26mg photpho, 1,4mg sắt, các loại vitamin caroten, vitamin B1, B2.
cung cấp được 20kcal. Cà chua có nhiều tác dụng về mặt y học, quả cà chua có vị ngọt, tính mát, giữ nhiệt, kháng khuẩn, giúp tiêu hóa tinh bột. Cà chua được sử dụng phổ biến trong sinh hoạt hàng ngày bằng nhiều phương thức như: Ăn sống, nấu canh, sốt, nước ép… Dược tính của quả cà chua chín: Lycopen được chứng mình có thể bảo vệ cơ thế chống lại quá trình oxi hóa trong nhiều nghiên cứu dịch tễ học. Cà chua là nguồn nhiều Lycopen, tiêu thụ cà chua có thể làm giảm nguy cơ ung thư vú, ung thư đầu và cổ, có thể chống lại rất mạnh các bệnh thoái hóa thần kinh.
Uống nước sốt cà chua xay nhuyễn là giúp trị các triệu chứng bệnh tiểu đường. Tiêu thụ cà chua còn giúp mang lại lợi ích cho việc giảm nguy cơ tim mạch và bệnh liên quan đến tiểu đường loại 2.