HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM LÊ THỊ LOAN ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC, DI TRUYỀN VÀ PHÒNG CHỐNG SINH HỌC NẤM Fusarium oxysporum f. cubense (Foc) GÂY BỆNH HÉO VÀNG CHUỐI Ở MIỀN BẮC VIỆT NAM NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2024 HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM LÊ THỊ LOAN ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC, DI TRUYỀN VÀ PHÒNG CHỐNG SINH HỌC NẤM Fusarium oxysporum f. cubense (Foc) GÂY BỆNH HÉO VÀNG CHUỐI Ở MIỀN BẮC VIỆT NAM Ngành: Bảo vệ thực vật Mã số: 9 62 01 12 Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Đức Huy TS.
Vũ Đăng Toàn HÀ NỘI – 2024 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của tôi, không sao chép của người khác. Các số liệu, kết quả được trình bày trong luận án là hoàn toàn trung thực, có nguồn gốc rõ ràng và chưa được công bố trong bất kỳ hình thức nào. Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm nếu có sự không trung thực về thông tin sử dụng trong công trình nghiên cứu này. Hà Nội, ngày 29 tháng 01 năm 2024 Tác giả luận án Lê Thị Loan i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận án, cùng với những nỗ lực của bản thân, tôi luôn nhận được sự giúp đỡ về mọi mặt của các cấp Lãnh đạo, các tập thể và cá nhân.
Tôi xin cảm ơn chân thành và sâu sắc tới TS. Nguyễn Đức Huy và TS. Vũ Đăng Toàn, những người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện luận án. Tôi xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc và kính trọng tới GS.
Steven B Janssens đã tạo mọi điều kiện tốt nhất để tôi được làm thí nghiệm tại Vườn thực vật Meise, Vương quốc Bỉ, tham dự Hội nghị thường niên lần thứ 5 về Sinh thái học và Tiến hóa của thực vật. Hà Viết Cường đã tận tình chỉ dạy, dẫn dắt và giúp đỡ để tôi hoàn thành tốt nhất luận án của mình. Tôi xin gửi lời cảm ơn Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Khoa Nông học, Bộ môn Bệnh cây, Bệnh viện Cây trồng thuộc Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam, Bộ môn Bệnh cây và Miễn dịch thực vật, Viện Bảo vệ Thực vật đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án. Tôi xin cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp, các bạn sinh viên đã ủng hộ, động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu để tôi hoàn thành được luận án này.
Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 29 tháng 01 năm 2024 Tác giả luận án Lê Thị Loan ii MỤC LỤC Trang Lời cam đoan. ii Mục lục. iii Danh mục chữ viết tắt. viii Danh mục bảng.
ix Danh mục hình. xi Trích yếu luận án. xiii Disertation abstract. Tính cấp thiết của đề tài.
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài. Mục tiêu tổng quát. Mục tiêu cụ thể. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.
Đối tượng nghiên cứu. Phạm vi nghiên cứu. Những đóng góp mới của đề tài. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài.
Ý nghĩa khoa học. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài. Tổng quan tài liệu. Nguồn gốc, phân loại cây chuối.
Phân loại thực vật học. Tình hình sản xuất chuối trên thế giới và Việt Nam. Tình hình sản xuất chuối trên thế giới. Tình hình sản xuất chuối ở Việt Nam.
Nghiên cứu bệnh héo vàng chuối trên thế giới. Lịch sử nghiên cứu bệnh héo vàng chuối. Triệu chứng bệnh héo vàng chuối. Tác hại của bệnh héo vàng chuối.
Nghiên cứu dịch tễ học và sinh thái học của nấm Fusarium gây bệnh héo vàng chuối. Con đường lan truyền bệnh. Đặc điểm sinh học của nấm Fusarium oxysporum f. cubense (Foc) gây bệnh héo vàng chuối.
Cơ chế xâm nhiễm của nấm Fusarium gây bệnh héo vàng chuối. Đặc điểm sinh thái của nấm Fusarium oxysporum f. cubense (Foc) gây bệnh héo vàng chuối. Đặc điểm hình thái của nấm Fusarium oxysporum f.
cubense tropical race 4 (Foc-TR4). Nghiên cứu phân loại nấm Fusarium gây bệnh héo vàng chuối. Lịch sử nghiên cứu phân loại nấm Fusarium gây bệnh héo vàng chuối. Cơ sở phân loại nấm Fusarium gây bệnh héo vàng chuối.
Các phương pháp nghiên cứu phân loại nấm Fusarium gây bệnh héo vàng chuối. Phòng chống sinh học với nấm Fusarium oxysporum f. cubense tropical race 4 (Foc-TR4) Trên cây chuối. Vi khuẩn Bacillus spp.
Nghiên cứu bệnh héo vàng chuối ở Việt Nam. Vật liệu, nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu. Vật liệu nghiên cứu. Mẫu nấm bệnh héo vàng chuối.
Vi sinh vật đối kháng. Thiết bị, dụng cụ và hóa chất dùng trong nghiên cứu. Địa điểm và thời gian nghiên cứu. Nội dung nghiên cứu.
Điều tra, đánh giá hiện trạng, thu thập và phân lập mẫu nấm bệnh héo vàng chuối ở miền Bắc. Đánh giá đa dạng loài Fusarium gây bệnh héo vàng chuối ở một số tỉnh miền Bắc và Thanh Hóa, Nghệ An. Nghiên cứu đặc điểm sinh học và tính gây bệnh của chủng Foc-TR4. Đánh giá hiệu lực ức chế sinh trưởng tản nấm của một số vi sinh vật đối kháng đến chủng Foc-TR4 trong điều kiện invitro.
Đánh giá hiệu lực phòng chống của một số vi sinh vật đối kháng đến chủng Foc-TR4 trong điều kiện nhà lưới. Phương pháp nghiên cứu. Phương pháp điều tra, đánh giá hiện trạng, thu thập và phân lập mẫu nấm bệnh héo vàng chuối ở miền Bắc. Đánh giá đa dạng loài Fusarium gây bệnh héo vàng chuối ở một số tỉnh miền Bắc và Thanh Hóa, Nghệ An.
Phương pháp nghiên cứu đặc điểm sinh học và tính gây bệnh của chủng Fusarium oxysporum f. cubense tropical race 4 (Foc-TR4). Phương pháp đánh giá hiệu lực ức chế sinh trưởng tản nấm của một số vi sinh vật đối kháng đến chủng Foc-TR4 trong điều kiện invitro. Phương pháp đánh giá hiệu lực phòng chống của một số vi sinh vật đối kháng đến chủng Foc-TR4 trong điều kiện nhà lưới.
Phương pháp tính toán và xử lý số liệu. Kết quả và thảo luận. Điều tra, đánh giá hiện trạng, thu thập và phân lập mẫu nấm bệnh héo vàng chuối. Hiện trạng bệnh héo vàng chuối tại các tỉnh miền Bắc.
Mức độ phổ biến của bệnh héo vàng chuối tại một số tỉnh miền Bắc theo vùng địa lý. Mức độ gây hại của bệnh héo vàng chuối tại một số tỉnh theo vùng địa lý. Kết quả thu thập mẫu nấm bệnh héo vàng chuối tại các tỉnh. Nghiên cứu đặc điểm hình thái phân tử của nấm Fusarium.
Kết quả nghiên cứu bệnh héo vàng trên chuối dại. Nhận dạng chủng Fusarium (Foc) thông qua nhóm tương thích VCGs. Sự phát triển của chủng Foc-TR4 trên các môi trường nuôi cấy. Đa dạng loài Fusarium hại chuối tại các tỉnh miền Bắc và một số tỉnh.
Khuếch đại vùng gene rbp1, rbp2 và tef1α của 19 mẫu nấm bệnh héo vàng chuối. Giải trình tự gene các mẫu nấm bệnh héo vàng chuối. Đa dạng loài Fusarium dựa trên phân tích phân tử. So sánh độ tương đồng giữa các gene tef1α và rpb2 của các mẫu phân lập.
Tìm kiếm Blast và sơ sở dữ liệu Fusarium-ID. Phân tích phả hệ. Đặc điểm hình thái nấm Fusarium furikuroi. Phân bố các nhóm Fusarium gây bệnh héo vàng chuối tại các vùng địa lý.
Nghiên cứu đặc điểm sinh học và tính gây bệnh của nấm Fusarium oxysporum f. cubense tropical race 4 (Foc-TR4) được xác định. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ tới sự phát triển của chủng Foc-TR4 trên môi trường PDA. Ảnh hưởng của pH tới sự phát triển của sợi chủng Foc-TR4 trên môi trường PDA.
Kết quả đánh giá tính gây bệnh của chủng Fusarium oxysporum f. cubense tropical race 4 (Foc-TR4) bằng lây bệnh nhân tạo. Đánh giá hiệu lực ức chế sinh trưởng tản nấm của một số vi sinh vật đối kháng đến nấm Fusarium trong điều kiện In vitro. Hiệu lực ức chế sinh trưởng tản nấm của một số loài vi khuẩn Bacillus velenzesis đến chủng Foc-TR4 trên môi trường PDA.
Hiệu lực ức chế sinh trưởng tản nấm của nấm Trichoderma asperellum đến chủng Foc-TR4 trên môi trường PDA. Hiệu lực ức chế sinh trưởng tản nấm của một số chủng nấm Chaetomium globosum đến chủng Foc-TR4 trên môi trường PDA. Hiệu lực ức chế sinh trưởng tản nấm của một số vi sinh vật có ích đến chủng Foc-TR4 trên môi trường PDA. Hiệu lực ức chế sinh trưởng tản nấm của một số vi sinh vật có ích đến chủng Foc-R1 trên môi trường PDA.
Hiệu lực của một số vi sinh vật đối kháng đến chủng Foc-TR4 trong điều kiện nhà lưới. Kết luận và đề nghị. 140 Danh mục các công trình công bố. 141 Tài liệu tham khảo.
157 vii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt Chữ đầy đủ BLAST (Basic Local Alignment Search Tool) là một công cụ tìm kiếm trình tự tương đồng phổ biến trong đó cung cấp các biến khác nhau cho các trình tự được đưa và đối với từng cơ sở dữ liệu khác nhau BS Bootstrap support BVTV Bảo vệ thực vật CAGR compound annual growth rate - Tốc độ tăng trưởng hàng năm CBTB Cấp bệnh trung bình CLA Carnation Leaf Agar CRD Completely Randomized design (thiết kế hoàn toàn ngẫu nhiên) CSB Chỉ số bệnh CT Công thức CTAB Cetyltrimethylammonium bromide DNA Deoxyrobonucleic acid FAO Food and agriculture organization (Tổ chức Nông nghiệp và Lương thực Liên hiệp Quốc) ITS Internal transcribed spacer LBNT Lây bệnh nhân tạo MAFFT A multiple sequence alignment program, MAFFT, has been developed. MAFFT includes two novel techniques. (i) Homo logous regions are rapidly identified by the fast Fourier transform (FFT) ML Maximum Likelihood (Khả năng tối đa) NCBI National Center for Biotechnology Information pb Base pair (cặp bazơ) PDA Potato Dextrose Agar PRC Polymerasa chain reaction (Phản ứng chuỗi trùng hợp) QCVN Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia SNA Spezieller Nährstoffarmer Agar TLB Tỷ lệ bệnh VCG Nhóm tương hợp vô tính (Vegetative Compatibility Groups) WA Water agar viii DANH MỤC BẢNG TT Tên bảng Trang 2. Sản lượng diện tích và năng suất chuối của thế giới (năm 2022).
Diện tích và năng suất chuối ở một số tỉnh phía Bắc (năm 2020). Các loài thuộc FOCS và Foc phân lập từ chuối theo Maryani & cs. Các hệ thống phân loại FOCS dựa trên phân tích phân tử. Mồi đặc hiệu sử dụng PCR và trình tự DNA.
Mức độ phổ biến của bệnh héo vàng chuối tại vùng Đông Bắc giai đoạn 2018 - 2021. Mức độ phổ biến của bệnh héo vàng chuối tại vùng Tây Bắc giai đoạn 2018 - 2021.