Khóa luận tốt nghiệp nghiên cứu đặc điểm hình thái và sinh học của tuyến trùng meloidogyne graminicola hại lúa

Khóa luận tốt nghiệp nghiên cứu đặc điểm hình thái và sinh học của tuyến trùng Meloidogyne graminicola gây hại trên cây lúa, cung cấp thông tin chi tiết về loài sâu hại này.

• Tác giả: Trần Thị Thanh
• Người hướng dẫn: PGS. Hà Viết Cường
• Trường học: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Bảo vệ thực vật
• Đề tài: Nghiên cứu đặc điểm hình thái và sinh học của tuyến trùng Meloidogyne graminicola hại lúa
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. MỤC LỤC
• 2. DANH MỤC BẢNG
• 3. DANH MỤC HÌNH ẢNH
• 4. DANH MỤC BIỂU ĐỒ
• 5. DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
• 6. TÓM TẮT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
• 7. MỞ ĐẦU
• 8. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 8.1. Lịch sử nghiên cứu tuyến trùng nốt sưng
• 8.2. Nghiên cứu về loài tuyến trùng Meloidogyne spp. và Meloidogyne graminicola
• 8.2.1. Sự xuất hiện tuyến trùng Meloidogyne spp. và Meloidogyne graminicola
• 8.2.2. Khả năng gây hại của tuyến trùng nốt sưng Meloidogyne graminicola
• 8.2.3. Đặc điểm sinh học và vòng đời của tuyến trùng nốt sưng M.
• 8.2.4. Đặc điểm hình thái tuyến trùng nốt sưng Meloidogyne graminicola
• 8.2.5. Sử dụng sinh học phân tử trong xác định loài Meloidogyne spp.
• 8.2.6. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về tuyến trùng nốt sưng
• 8.2.6.1. Nghiên cứu về nốt sưng trên thế giới
• 8.2.6.2. Nghiên cứu về tuyến trùng nốt sưng trong nước
• 9. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 9.1. Vật liệu và đối tượng nghiên cứu
• 9.1.1. Vật liệu nghiên cứu
• 9.1.2. Đối tượng nghiên cứu
• 9.1.3. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 9.2. Nội dung nghiên cứu
• 9.3. Phương pháp nghiên cứu
• 9.3.1. Phương pháp thu thập tuyến trùng ngoài đồng ruộng
• 9.3.2. Phương pháp giữ nguồn tuyến trùng
• 9.3.3. Phương pháp phân lập nguồn tuyến trùng
• 9.3.4. Phương pháp đo kích thước hình thái
• 9.3.5. Phương pháp theo dõi vòng đời tuyến trùng
• 9.3.6. Phương pháp đánh giá tính gây bệnh của Meloidogyne graminicola trên một số cây trồng
• 9.3.7. Phương pháp nhuộm - giải nhuộm rễ quan sát tuyến trùng nốt sưng
• 9.3.8. Phương pháp sinh học phân tử
• 9.3.9. Phương pháp sử dụng thuốc hóa học trong việc phòng trừ tuyến trùng trong điều kiện Invitro và điều kiện Invivo
• 9.3.10. Phương pháp xử lí số liệu
• 10. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 10.1. Thu thập mẫu tại một số địa điểm
• 10.2. Xác định 2 loài tuyến trùng thu thập tại Quảng Bình và Phúc Thọ
• 10.3. Đặc điểm hình thái loài Meloidogyne graminicola, Meloidogyne graminicola Phúc Thọ và Meloidogyne graminicola Quảng Bình
• 10.4. Kết quả nghiên cứu về đặc điểm sinh học của tuyến trùng M.
• 10.4.1. Thời gian xâm nhập của tuyến trùng tuổi 2 vào rễ cây lúa
• 10.4.2. Kết quả thí nghiệm vòng đời của tuyến trùng M.
• 10.5. Đánh giá tính gây bệnh của tuyến trùng M. graminicola trên một số cây kí chủ của Việt Nam
• 10.6. Đánh giá hiệu quả sử dụng thuốc hóa học trong phòng trừ tuyến trùng
• 10.6.1. Hiệu quả tiêu diệt tuyến trùng tuổi 2 bằng thuốc hóa học ở điều kiện Invitro
• 10.6.2. Đánh giá khả năng tiêu diệt tuyến trùng bằng phương pháp hóa học ở điều kiện Invivo
• 11. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về tuyến trùng Meloidogyne graminicola

Tuyến trùng Meloidogyne graminicola là một loài ký sinh thực vật gây hại nghiêm trọng trên cây lúa và các cây trồng khác. Loài này được mô tả lần đầu tiên vào năm 1965 tại Mỹ và hiện đã phân bố rộng rãi ở nhiều quốc gia, đặc biệt là các vùng trồng lúa ở châu Á. Meloidogyne graminicola có khả năng thích nghi cao với các điều kiện khí hậu khác nhau, từ vùng nhiệt đới đến cận nhiệt đới. Nghiên cứu về loài này không chỉ giúp hiểu rõ đặc điểm sinh học mà còn đưa ra các biện pháp phòng trừ hiệu quả.

1.1. Lịch sử nghiên cứu

Tuyến trùng nốt sưng được phát hiện lần đầu tiên vào năm 1855 bởi Berkeley. Đến năm 1965, Meloidogyne graminicola được mô tả chi tiết bởi Golden và Birchfield. Loài này đã được ghi nhận ở nhiều quốc gia, bao gồm Trung Quốc, Ấn Độ, Thái Lan và Việt Nam. Sự phân bố rộng rãi của Meloidogyne graminicola đã gây ra thiệt hại đáng kể cho ngành nông nghiệp, đặc biệt là cây lúa.

1.2. Phân bố và tác động

Meloidogyne graminicola phân bố chủ yếu ở các vùng trồng lúa tại châu Á, châu Mỹ và châu Phi. Loài này gây ra các nốt sưng trên rễ, làm giảm khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng của cây. Nghiên cứu gần đây cho thấy Meloidogyne graminicola đã xuất hiện ở miền Bắc nước Ý, cho thấy sự lan rộng của loài này trên toàn cầu.

II. Đặc điểm hình thái và sinh học

Đặc điểm hình thái của Meloidogyne graminicola bao gồm các giai đoạn phát triển từ trứng đến trưởng thành. Con cái có hình quả lê, trong khi con đực có hình dạng giun. Sinh học tuyến trùng được nghiên cứu thông qua vòng đời, từ giai đoạn xâm nhập vào rễ đến khi đẻ trứng. Vòng đời của Meloidogyne graminicola kéo dài khoảng 24-26 ngày, với các giai đoạn phát triển rõ rệt.

2.1. Hình thái học

Hình thái học tuyến trùng được nghiên cứu thông qua các đặc điểm như kích thước, hình dạng và cấu trúc cơ thể. Con cái của Meloidogyne graminicola có kích thước lớn hơn con đực, với chiều dài trung bình khoảng 0,5-1 mm. Các giai đoạn ấu trùng cũng được mô tả chi tiết, giúp nhận diện loài này trong các mẫu nghiên cứu.

2.2. Vòng đời

Vòng đời tuyến trùng bao gồm các giai đoạn từ trứng, ấu trùng tuổi 2, ấu trùng tuổi 3, ấu trùng tuổi 4 đến trưởng thành. Meloidogyne graminicola xâm nhập vào rễ cây trong giai đoạn ấu trùng tuổi 2 và phát triển thành con cái hoặc con đực. Giai đoạn trưởng thành đực xuất hiện sau 23 ngày, trong khi con cái xuất hiện sau 24 ngày.

III. Nghiên cứu và ứng dụng

Nghiên cứu tuyến trùng tập trung vào việc xác định loài, đặc điểm sinh học và biện pháp phòng trừ. Meloidogyne graminicola được xác định thông qua phương pháp PCR và phân tích hình thái. Các nghiên cứu cũng đánh giá tính gây bệnh của loài này trên các cây trồng khác nhau, từ đó đề xuất các biện pháp quản lý hiệu quả.

3.1. Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu bao gồm thu thập mẫu, phân lập tuyến trùng và sử dụng kỹ thuật PCR để xác định loài. Các phương pháp nhuộm và giải nhuộm được sử dụng để quan sát hình thái tuyến trùng. Nghiên cứu cũng đánh giá hiệu quả của các loại thuốc hóa học trong việc phòng trừ Meloidogyne graminicola.

3.2. Ứng dụng thực tiễn

Ứng dụng thực tiễn của nghiên cứu bao gồm việc phát triển các biện pháp phòng trừ hiệu quả, giảm thiểu thiệt hại do Meloidogyne graminicola gây ra. Các loại thuốc hóa học như Marshal, Sutin và Movento đã được đánh giá về hiệu quả tiêu diệt tuyến trùng trong cả điều kiện in vitro và in vivo.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Gạo là một trong những thực phẩm quan trọng của con người, nó cung cấp thực phẩm cho hơn 3 tỷ người trên thế giới. Gạo là một nhu yếu phẩm của người châu Á, nơi có một khoảng một nửa số người nghèo nhất trên thế giới sống và ngày càng trở nên quan trọng ở Châu Phi (http://ricepedia.org/rice-as-a-crop). Năm 2019 tình hình sản xuất gạo Việt Nam có sự thay đổi lớn về mặt chất lượng do Việt Nam có thương hiệu lúa ngon nhất thế giới, mặc dù năm 2020 xảy ra đại dịch Covid 19 nhưng ngành sản xuất lúa của Việt Nam thắng lợi, lượng gạo xuất khẩu ngày càng tăng do thị trường gạo Việt Nam phù hợp mọi chỉ tiêu của các nước nhập khẩu. Tuy nhiên, trong tương lai, sản xuất lúa gạo của các nước trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng sẽ phải hứng chịu nhiều tác động tiêu cực của biến đổi khí hậu và sự tác động của mầm bệnh điều mà dẫn đến giảm năng suất và chất lượng.

Tuyến trùng thực vật là nhóm kí sinh thực vật gây bệnh nghiêm trọng trên nhiều loài thực vật đặc biệt là các cây có giá trị kinh tế cao như lúa, cà chua, khoai tây, cà phê gây thiệt hại lên tới 125 tỉ đô la (Buck, 2021). Trong đó, Meloidogyne graminicola đã được liệt kê trong danh sách những loài gây bệnh mới nổi và được cho là có mối đe dọa lớn đối với sản xuất lúa (Jones, Haegeman et al. Tuyến trùng được phát hiện ở Mỹ lần đầu tiên trên một loại cỏ, và cho tới nay nó được tìm thấy nhiều ở châu Á như Trung Quốc, Ấn Độ, Thái Lan, Lào, Việt Nam (https://www.org/isc/datasheet/33243). graminicola có phổ kí chủ rộng, có khả năng thích nghi tốt dưới nhiều điều kiện khí hậu và có sự phân bố rộng rãi.

graminicola đã được phát hiện ở nhiều địa điểm, ở các điều kiện khí hậu khác nhau trên các tỉnh ở Việt Nam (Bellafiore, Jougla et al., 2015, Nguyen, Masson et al., 2020, Phong, Thắng et al., 2021) điều này đã cho thấy sự phổ biến của loài này trong đất nông nghiệp. Tuy nhiên, sự 1 nhận biết về mối nguy hại của loài M. graminicola ở Việt Nam còn chưa được thật sự chú ý nghiên cứu. Việc thu thập mẫu bệnh, xác định loài Meloidogyne graminicola và xác định phổ kí chủ có một vai trò quan trọng trong việc ngăn chặn và kiểm soát mức gây hại của chúng.

Quả thật, việc nghiên cứu các đặc điểm sinh học, sinh thái của tuyến trùng nốt sưng nhằm có thể nhận biết chúng đồng thời đưa ra đóng góp các tư liệu để có thể thực hiện các biện pháp giảm hạn chế các tác hại mà chúng gây ra đối với các loại cây trồng. Xuất phát từ thực tiễn trên, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm hình thái, sinh học và biện pháp phòng trừ của tuyến trùng Meloidogyne graminicola hại lúa”. Mục đích  Thu thập được nguồn tuyến trùng hại lúa tại 3 địa điểm Trọng Quan - Thái Bình, Quảng Bình và Phúc Thọ - Hà Nội vụ xuân năm 2021.  Sử dụng phương pháp PCR để xác định loài tuyến trùng thu thập được tại Quảng Bình và một số địa điểm Phúc Thọ - Hà Nội.

 Mô tả được đặc điểm hình thái các pha tuyến trùng M. graminicola và mẫu tuyến trùng Quảng Bình và một số địa điểm Phúc Thọ - Hà Nội.  Xác định được vòng đời của tuyến trùng M.  Đánh giá tính gây bệnh của tuyến trùng M.

 Đánh giá tác dụng của thuốc hóa học trong việc phòng trừ tuyến trùng M. Yêu cầu  Thu thập một số mẫu tại xã Trọng Quan - Đông Hưng - Thái Bình vụ xuân năm 2021. 2  Thu thập mẫu tuyến trùng hại lúa tại một số xã của một số địa điểm tại Phúc Thọ - Hà Nội vụ xuân năm 2021.  Nhận nguồn mẫu lúa tuyến trùng hại lúa tại Quảng Bình vụ xuân năm 2021.

 Nhân nguồn tuyến trùng M. graminicola (được xác định và duy trì trước tại TTNCBC)  Tách và nhân nguồn tuyến trùng ở Quảng Bình.  Tách và nhân nguồn tuyến trùng ở Phúc Thọ - Hà Nội.  Xác định loài tuyến trùng ở Quảng Bình bằng phương pháp PCR.

 Xác định loài tuyến trùng ở Phúc Thọ - Hà Nội bằng phương pháp PCR.  Mô tả được đặc điểm hình thái các pha của tuyến trùng M.  Mô tả được đặc điểm hình thái các pha của tuyến trùng M. graminicola Quảng Bình.

 Mô tả được đặc điểm hình thái các pha của tuyến trùng M. graminicola Phúc Thọ.  Xác định vòng đời của tuyến trùng M.  Đánh giá tính gây bệnh của M.

graminicola trên một số cây trồng chính của Việt Nam.  Đánh giá tính hiệu quả của một số thuốc trừ tuyến trùng tuổi 2 đối với tuyến trùng M. graminicola trong điều kiện Invitro.  Đánh giá tính hiệu quả của một số thuốc trừ tuyến trùng đối với tuyến trùng M.

graminicola trong điều kiện Invivo. TỔNG QUAN TÀI LIỆU Lịch sử nghiên cứu tuyến trùng nốt sưng Berkeley (1855) là nhà khoa học đầu tiên công bố sự xuất hiện của tuyến trùng sần rễ trên rễ cây dưa chuột trồng tại khu vườn Nuneham, Vương Quốc Anh với các mô tả triệu chứng như: có hiện tượng phình to ở rễ, các nốt sần có màu kem đục, gần như hình cầu, có vảy mờ. Jobert (1878) đã ghi nhận sự hiện diện trong rễ cà phê các cá thể hình giun được nở ra từ trứng có trong rễ cây, và ông đã đưa ra các mô tả cơ bản về tuyến trùng này. Sau đó, nhóm tuyến trùng này lần lượt được đặt tên là Anguillula marioni (Cornu, 1879); Heterodera radicicola (Müller, 1884), Heterodera javanica Treub (Karssen, Wesemael et al.

Năm 1887 tên tuyến trùng sần rễ Meloidogyne (Meloidogyne theo tiếng latinh có nghĩa là con cái có hình quả táo) đã được đề xuất bởi Göldi khi mô tả chi tiết loài M. exigua trên rễ cà phê ở Braxil (Moens, Perry et al. Đến năm 1949, Chitwood thống nhất tách giống tuyến trùng Meloidogyne Göldi, 1887 dựa trên loài chuẩn M. exigua tách khỏi tuyến trùng bào nang Heterodera.

Vị trí phân loại của giống Meloidogyne hiện tại được theo hệ thống (Karssen, Wesemael et al. Ngành: Nematoda Potts, 1932 Lớp: Chromadorea Inglis, 1983 Phân lớp: Chromadoria Pearse, 1942 Bộ: Rhabditida Chitwood, 1933 Phân bộ: Tylenchina Thorne, 1949 Họ: Meloidogynidae Skarbilovich, 1959 Phân họ: Meloidogyninae Skarbilovich, 1959 Giống: Meloidogyne Göldi, 1887 4 Hình 2. Hình minh họa đầu tiên về tuyến trùng đốt rễ trên rễ cây. A: rễ cây nốt sần; B: phần trong nốt sần, cho thấy giun tròn và trứng (Karssen, Wesemael et al.

Tấm bản vẽ đường nét ban đầu của Meloidogyne exigua trên cà phê Göldi (1887) (Karssen, Wesemael et al., 2013) 5 Nghiên cứu về tuyến trùng Meloidogyne spp. Sự xuất hiện tuyến trùng Meloidogyyne spp. graminicola Chi Meloidogyne spp., thường được gọi là tuyến trùng nút rễ là một nhóm tuyến trùng ký sinh thực vật (Moens, Perry et al. là loài phân bố trên toàn thế giới và nó là nhóm thực vật ký sinh quan trọng nhất của tuyến trùng gây thiệt hại cho cây trồng ước tính lên đến 5% thiệt hại về sản lượng toàn cầu.

Tháng 6 năm 2009, 97 loài hợp lệ đã được xác định trong chi, hầu hết các loài được tìm thấy ở vùng khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới. Các khu vực canh tác thì M. hapla là bốn loài quan trọng nhất, gây ra thiệt hại nặng cho người trồng trọt, hầu hết tất cả các nghiên cứu tập trung ở các loại này. incognita chủ yếu được tìm thấy ở vùng khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới nhưng chúng cũng có thể tìm thấy trong điều kiện nhà kính ở vùng khí hậu ôn đới.

graminicola (Nematoda: Meloidogynidae - tuyến trùng thắt nút rễ lúa) được mô tả đầu tiên bởi (Golden and Birchfield, 1965) phân lập trong rễ cỏ và yến mạch ở vùng ở tiểu bang Louisiana ở Mỹ. graminicola là dịch hại chính, hơn nữa trên lúa còn có rất nhiều tuyến trùng ăn rễ khác như M. lini ở Trung Quốc, M. triticoryzae ở Ấn Độ và M.

salari phổ biến trên lúa nương là M. Sự phân bố tuyến trùng trên các vùng: Trước kia tuyến trùng M. graminicola biết đến chỉ xuất hiện tại một số ở khu vực Châu Á, Châu Mĩ và Nam Phi. Nhưng vào tháng 7 năm 2016, nó đã được phát hiện lần đầu tiên ở miền Bắc nước Ý trên 7 cánh đồng lúa ở vùng Piemonte (các tỉnh Biella và Vercelli).

Năm 2017, nó cũng đã được tìm thấy ở Lombardia theo công bố (http://www. Bản đồ sự phân bố Meloidogyne graminicola trên thế giới (http://www.org) Châu Phi: Madagascar, South Africa (only one report). Châu Á: Bangladesh, China (Fujian, Hainan, Hubei, Hunan, Sichuan, Zhejiang), India (Andaman and Nicobar Islands, Andhra Pradesh, Assam, Bihar, Delhi, Gujarat, Haryana, Himachal Pradesh, Jammu & Kashmir, Karnataka, Kerala, Madhya Pradesh, Manipur, Orissa, Punjab, Sikkim, Tamil Nadu, Tripura, Uttar Pradesh, West Bengal), Indonesia, Laos, Malaysia, Myanmar, Nepal, Pakistan, Philippines, Singapore, Sri Lanka, Thailand, Vietnam. Nam Mỹ: Brazil (Rio Grande do Sul, Santa Catarina, Sao Paulo), Colombia, Ecuador.

Tại Việt Nam: theo nghiên cứu (Bellafiore, Jougla et al. graminicola xuất hiện ở nhiều khu vực từ từ đồng bằng cho đến miền núi bao gồm các vùng và các tỉnh được thể hiện Hình 2. Hình bản đồ sự phân bố tuyến trùng M. graminicola trên một số khu vực của Việt Nam (Bellafiore, Jougla et al.

Bảng thành phần sự xuất hiện của tuyến trùng M. graminicola tại một số vùng ở Việt Nam (Bellafiore, Jougla et al., 2015, Nguyen, Masson et al., 2020, Phong, Thắng et al., 2021) Mã con Vùng địa lí Vùng sinh thái Tỉnh VN 6 Đồng bằng Đồng bằng sông Cửu Long Đông Tháp VN 11 Đồng bằng Duyên hải trung Nam bộ Nghệ An VN 12 Đồng bằng Duyên hải bắc Trung bộ Nghệ An VN 13 Đồng bằng Đồng bằng Sông Hồng Hà Nội VN 14 Núi Đông Bắc Lào Cai VN 15 Núi Đông bắc Lào Cai VN 17 Núi Đông Bắc Lào Cai VN18 Núi Đông Bắc Lào Cai VN22 Thung lũng Đông Bắc Bắc Cạn VN24 Thung lũng Đông Bắc Bắc Cạn VN25 Núi Tây Bắc Sơn La VN26 Đồng bằng Duyên Hải Nam Trung Bộ Quảng Nam VN27 Đồng bằng Duyên Hải Nam Trung Bộ Quảng Nam VN28 Thung lũng Duyên Hải Bắc Trung Bộ Huế VN29 Thung lũng Duyên Hải Bắc Trung Bộ Huế VN30 Thung lũng Duyên Hải Bắc Trung Bộ Huế VN31 Đồng bằng Đồng bằng Sông Cửu Long Hồ CHí Minh VN32 Đồng bằng Đồng bằng Sông Cửu Long Hồ CHí Minh VN33 VN34 Đồng bằng Đồng bằng Sông Cửu Long Hồ CHí Minh - Đồng bằng Đồng bằng sông Hồng Hải Dương - Đồng bằng Đồng bằng sông Cửu Long Nhiều khu vực 9 2. Khả năng gây hại của tuyến trùng nốt sưng M. graminicola Cây kí chủ chính của M.