Luận văn thạc sĩ nghiên cứu hoạt tính đối kháng nấm gây bệnh thực vật của một số chủng vi sinh vật phân lập từ đất trồng tiêu ở quảng trị

Nghiên cứu hoạt tính đối kháng nấm gây bệnh thực vật từ vi sinh vật ở Quảng Trị, góp phần bảo vệ mùa màng và nâng cao năng suất nông nghiệp.

• Tác giả: Trần Thị Hồng
• Người hướng dẫn: PGS. Phạm Việt Cường
• Trường học: Viện Hàn Lâm Khoa Học Và Công Nghệ Việt Nam
• Chuyên ngành: Sinh học
• Đề tài: Nghiên Cứu Hoạt Tính Đối Kháng Nấm Gây Bệnh Thực Vật Từ Vi Sinh Vật Ở Quảng Trị
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sỹ
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Đặc điểm của một số vi nấm gây bệnh ở thực vật
• 1.2. Khái quát về nấm gây bệnh
• 1.3. Đặc điểm hình thái, sinh lý, cơ chế gây bệnh và biểu hiện của Fusarium oxysporum
• 1.4. Đặc điểm hình thái, sinh lý, cơ chế gây bệnh và biểu hiện của Fusarium solani
• 1.5. Đặc điểm hình thái, sinh lý, cơ chế gây bệnh và biểu hiện của Phytophthora spp
• 1.6. Tổng quan về cây tiêu
• 1.7. Tình hình nghiên cứu về các loại vi sinh vật gây hại cho tiêu và biện pháp phòng trừ trong và ngoài nước
• 1.7.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
• 1.7.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
• 2.1. ĐỐI TƯỢNG, VẬT LIỆU, HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ
• 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.1.2. Hóa chất và thiết bị
• 2.2. PHƯƠNG PHÁP
• 2.2.1. Phương pháp phân lập và làm sạch vi sinh vật
• 2.2.2. Phương pháp phân lập và làm sạch nấm
• 2.2.3. Phương pháp phân lập vi khuẩn và xạ khuẩn đối kháng
• 2.2.4. Nuôi cây và lưu giữ các chủng vi sinh vật
• 2.2.5. Phương pháp nhuộm Gram
• 2.2.6. Phương pháp xác định khả năng ức chế nấm gây bệnh của các chủng nấm phân lập
• 2.2.7. Phương pháp đục lỗ xác định hoạt tính kháng sinh trong dịch nuôi
• 2.2.8. Phương pháp sinh học phân tử
• 2.2.8.1. Quy trình tách chiết ADN genom
• 2.2.8.2. Xác định nồng độ ADN nhờ máy quang phổ tử ngoại
• 2.2.8.3. Trình tự và thông số cặp mồi sử dụng để tiến hành PCR
• 2.2.8.4. Kỹ thuật PCR
• 2.2.8.5. Điện di ADN trên gel agaroza
• 2.2.8.6. Xác định trình tự nucleotit của gen
• 2.2.8.7. Xử lý trình tự ADN và phân tích số liệu bằng phần mềm máy tính
• 2.2.9. Phương pháp xác định hoạt tính đối kháng nguồn bệnh nấm thực vật của một số chủng tuyển chọn trên cây cà chua
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. PHÂN LẬP VÀ TUYỂN CHỌN CÁC CHỦNG NẤM CÓ HOẠT TÍNH ĐỐI KHÁNG
• 3.1.1. Phân lập và tuyển chọn nấm
• 3.1.2. Định danh các chủng vi nấm phân lập
• 3.1.3. Đánh giá khả năng ức chế sinh trưởng nguồn bệnh nấm của các vi nấm phân lập
• 3.2. PHÂN LẬP VÀ TUYỂN CHỌN CÁC CHỦNG VI KHUẨN CÓ HOẠT TÍNH ĐỐI KHÁNG
• 3.2.1. Phân lập và tuyển chọn vi khuẩn
• 3.2.2. Tách dòng và giải trình tự gen mã hoá 16s rARN của bốn chủng vi khuẩn nghiên cứu
• 3.2.2.1. Tách ADN genome từ vi khuẩn
• 3.2.2.2. Nhân gen 16S ADN riboxom. Giải trình tự gen của 4 chủng vi khuẩn nghiên cứu
• 3.3. PHÂN LẬP VÀ TUYỂN CHỌN CÁC CHỦNG XẠ KHUẨN CÓ HOẠT TÍNH ĐỐI KHÁNG
• 3.3.1. Phân lập và tuyển chọn xạ khuẩn
• 3.3.2. Tách dòng và giải trình tự 16S ARN của 2 chủng xạ khuẩn
• 3.4. ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH ĐỐI KHÁNG NGUỒN BỆNH F.OXYSPORUM CỦA CÁC CHỦNG TUYỂN CHỌN TRÊN MÔ HÌNH CÂY CÀ CHUA
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• 4.1. KIẾN NGHỊ VỀ NHỮNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO
• CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN VĂN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Nghiên Cứu Đối Kháng Nấm Bệnh Ở Quảng Trị

Hàng năm, bệnh cây gây ra tổn thất lớn cho nông nghiệp, phá hủy nông sản, chiếm 12% tổng sản lượng. Hơn 11000 loại bệnh cây được phát hiện do 120 chi nấm, 30 loại virus và 8 chi vi khuẩn. Thiệt hại do nấm gây bệnh thực vật chiếm 80% tổng thiệt hại mùa màng, trong đó có Fusarium và Phytophthora. Đây là tác nhân gây bệnh chết héo, tắc mạch dẫn và thối rễ ở nhiều cây trồng. Biện pháp hóa học được sử dụng phổ biến để phòng trừ bệnh. Tuy nhiên, việc sử dụng thuốc hóa học gây ảnh hưởng xấu đến môi trường, giảm chất lượng sản phẩm, chi phí phòng trị bệnh cao, đất đai bạc màu, làm chết các sinh vật có ích, làm tăng khả năng kháng thuốc của sinh vật gây hại. Do đó, cần có các biện pháp bảo vệ thực vật bền vững hơn. Các nhà khoa học đang chú ý đến nguồn tài nguyên lớn thứ ba của giới tự nhiên – Tài nguyên vi sinh vật có ích để bảo vệ môi trường sinh thái. Phương pháp sử dụng vi sinh vật đối kháng trong bảo vệ môi trường mang lại hiệu quả cao, an toàn, sản phẩm thu hoạch không ảnh hưởng tới người sử dụng, có lợi cho cân bằng sinh thái, giảm lượng thuốc hoá học sử dụng.

1.1. Tầm Quan Trọng Của Nghiên Cứu Khoa Học Về Nấm Bệnh

Nghiên cứu về nấm gây bệnh thực vật có tầm quan trọng đặc biệt trong việc bảo vệ mùa màng và đảm bảo an ninh lương thực. Việc hiểu rõ đặc điểm sinh học, cơ chế gây bệnh của các loại nấm này giúp phát triển các biện pháp phòng trừ hiệu quả và bền vững. Các nghiên cứu cũng tập trung vào việc tìm kiếm các giải pháp thay thế cho thuốc trừ nấm hóa học, như sử dụng biện pháp sinh học và các chủng vi sinh vật đối kháng.

1.2. Vai Trò Của Vi Sinh Vật Đối Kháng Trong Phòng Trừ Sinh Học

Vi sinh vật đối kháng đóng vai trò quan trọng trong phòng trừ sinh học bệnh cây. Chúng có khả năng ức chế sự phát triển của nấm gây bệnh thông qua nhiều cơ chế khác nhau, như cạnh tranh dinh dưỡng, sản xuất chất kháng sinh, hoặc ký sinh trực tiếp lên nấm bệnh. Việc sử dụng vi sinh vật đối kháng là một giải pháp thân thiện với môi trường và có thể giúp giảm thiểu việc sử dụng thuốc trừ nấm hóa học.

II. Thách Thức Từ Nấm Gây Bệnh Hại Cây Trồng Tại Quảng Trị

Quảng Trị nằm trong khu vực có khí hậu nhiệt đới gió mùa, với đặc trưng khí hậu nóng ẩm, lượng mưa hàng năm lớn, là điều kiện thuận lợi cho các vi sinh vật, mà điển hình là nấm bùng phát, gây hại cho cây trồng, dẫn đến tổn thất lớn cho sản xuất nông nghiệp. Mỗi năm chi phí trong việc phòng, trừ bệnh cây là rất cao, mà phần lớn là sử dụng thuốc hoá học. Trên thực tế, phương pháp này có hiệu quả tức thời nhưng nếu sử dụng lâu dài sẽ dẫn đến tình trạng thoái hoá đất và kháng thuốc của các nguồn bệnh. Đặc biệt là khu vực Miền Trung cây tiêu và cây cà phê thường bị thối cổ rễ do Fusarium oxysporum, F. solani , Phytophthora và một số tác nhân khác. Vì vậy, biện pháp sử dụng vi sinh vật đối kháng sẽ là một trong những giải pháp thiết thực để có một nền sản xuất nông nghiệp bền vững.

2.1. Tác Động Của Nấm Bệnh Đến Năng Suất Cây Tiêu Ở Quảng Trị

Nấm bệnh gây ra những thiệt hại đáng kể cho năng suất cây tiêu ở Quảng Trị. Các bệnh như thối rễ, thối thân, và héo rũ do nấm gây bệnh làm giảm khả năng sinh trưởng và phát triển của cây, dẫn đến giảm sản lượng và chất lượng hồ tiêu. Việc phòng trừ nấm bệnh là một thách thức lớn đối với người trồng tiêu.

2.2. Sự Kháng Thuốc Của Nấm Gây Bệnh Và Giải Pháp Sinh Học

Việc sử dụng thuốc trừ nấm hóa học trong thời gian dài đã dẫn đến tình trạng nấm gây bệnh phát triển khả năng kháng thuốc. Điều này làm giảm hiệu quả của các biện pháp phòng trừ truyền thống và đòi hỏi phải tìm kiếm các giải pháp thay thế. Biện pháp sinh học, như sử dụng vi sinh vật đối kháng, là một hướng đi tiềm năng để giải quyết vấn đề này.

III. Phân Lập Vi Sinh Vật Đối Kháng Từ Đất Trồng Tiêu Quảng Trị

Để góp phần khắc phục tồn tại này, các nhà khoa học đang chú ý đến nguồn tài nguyên lớn thứ ba của giới tự nhiên – Tài nguyên vi sinh vật có ích để bảo vệ môi trường sinh thái. Phương pháp sử dụng vi sinh vật trong bảo vệ môi trường không những mang lại hiệu quả cao, an toàn, sản phẩm thu hoạch không ảnh hưởng tới người sử dụng, có lợi cho cân bằng sinh thái, mà còn giảm phần lớn lượng thuốc hoá học sử dụng. Với ý nghĩa thực tiễn trên, tôi đã tiến hành thực hiện đề tài ” Nghiên cứu hoạt tính đối kháng nấm gây bệnh thực vật của một số chủng vi sinh vật phân lập từ đất trồng tiêu ở Quảng Trị.” Mục tiêu nghiên cứu của đề tài - Phân lập, tuyển chọn và định danh một số chủng vi sinh vật có hoạt tính đối kháng cao nhất với một số nấm gây bệnh hại thực vật từ đất trồng tiêu tại Quảng Trị. - Xác định được hoạt tính đối kháng nấm F.oxysporum in vivo trong điều kiện phòng thí nghiệm trên mô hình cây cà chua của một số chủng vi sinh vật đối kháng tuyển chọn.

3.1. Quy Trình Phân Lập Và Định Danh Vi Sinh Vật Đối Kháng

Quy trình phân lập bắt đầu bằng việc thu thập mẫu đất từ các vùng trồng tiêu khác nhau ở Quảng Trị. Sau đó, các mẫu đất được xử lý để tách chiết vi sinh vật. Các chủng vi sinh vật được nuôi cấy trên môi trường đặc hiệu để phân lập các khuẩn lạc riêng lẻ. Các chủng có khả năng đối kháng nấm bệnh được tuyển chọn dựa trên khả năng ức chế sự phát triển của nấm gây bệnh trong các thử nghiệm in vitro. Cuối cùng, các chủng vi sinh vật được định danh bằng các phương pháp sinh học phân tử, như giải trình tự gen 16S rRNA.

3.2. Các Phương Pháp Đánh Giá Hoạt Tính Đối Kháng Của Vi Sinh Vật

Có nhiều phương pháp để đánh giá hoạt tính đối kháng của vi sinh vật đối với nấm gây bệnh. Một phương pháp phổ biến là phương pháp đối kháng trực tiếp trên đĩa petri, trong đó vi sinh vật và nấm bệnh được cấy cạnh nhau và quan sát khả năng ức chế sự phát triển của nấm bệnh. Các phương pháp khác bao gồm đo lường khả năng sản xuất chất kháng sinh của vi sinh vật và đánh giá khả năng bảo vệ cây trồng khỏi bệnh trong các thử nghiệm in vivo.

IV. Định Danh Vi Sinh Vật Có Hoạt Tính Đối Kháng Nấm Bệnh Cao

Nghiên cứu ảnh hưởng của các chủng triển vọng lên cây cà chua ở quy mô phòng thí nghiệm. 1.4 Đặc điểm của một số vi nấm gây bệnh ở thực vật 1.1 Khái quát về nấm gây bệnh Thực vật bị tấn công bởi hàng trăm nguyên nhân gây bệnh khác nhau, trong đó các nguồn bệnh chủ yếu có nguồn gốc từ nấm, vi khuẩn và virus. Bệnh hại chính cây trồng trong giai đoạn trước và sau thu hoạch do các nhóm như: Phytophthora, Xanthomonas, Erwinia, Pythium, Pseudomonas, Fusarium, Aspergillus, Rhizopus. Những dịch bệnh này trên thực tế có thể phá hủy toàn bộ vụ thu hoạch của các cây trồng quan trọng như: tiêu, cà phê, khoai tây, cà chua,. Ước tính khoảng 40% cây trồng các loại bị hủy hoại bởi bệnh dịch thực vật [19].000 loài nấm được biết có khả năng gây bệnh cho cây trồng, phần lớn sống theo kiểu bán hoại sinh, trong đó có một vài loài nấm có thể gây hại trên nhiều loại cây trồng.

4.1. Sử Dụng Phương Pháp Phân Tích Gen Để Định Danh Vi Sinh Vật

Phương pháp phân tích gen, đặc biệt là giải trình tự gen 16S rRNA, là một công cụ mạnh mẽ để định danh vi sinh vật. Gen 16S rRNA là một gen bảo tồn cao trong bộ gen của vi khuẩn và xạ khuẩn, và trình tự của gen này có thể được sử dụng để phân biệt các loài khác nhau. Sau khi giải trình tự gen 16S rRNA, trình tự thu được được so sánh với các cơ sở dữ liệu gen để xác định loài của vi sinh vật.

4.2. Kết Quả Định Danh Các Chủng Vi Sinh Vật Đối Kháng Tiềm Năng

Kết quả định danh cho thấy rằng các chủng vi sinh vật đối kháng được phân lập từ đất trồng tiêu ở Quảng Trị thuộc về nhiều chi và loài khác nhau. Một số chủng thuộc về chi Bacillus, Pseudomonas, và Trichoderma, là những chi vi sinh vật đã được biết đến với khả năng đối kháng nấm bệnh. Các chủng này có thể được sử dụng để phát triển các chế phẩm sinh học để phòng trừ bệnh cây.

V. Ứng Dụng Vi Sinh Vật Đối Kháng Trong Bảo Vệ Thực Vật

Để góp phần khắc phục tồn tại này, các nhà khoa học đang chú ý đến nguồn tài nguyên lớn thứ ba của giới tự nhiên – Tài nguyên vi sinh vật có ích để bảo vệ môi trường sinh thái. Phương pháp sử dụng vi sinh vật trong bảo vệ môi trường không những mang lại hiệu quả cao, an toàn, sản phẩm thu hoạch không ảnh hưởng tới người sử dụng, có lợi cho cân bằng sinh thái, mà còn giảm phần lớn lượng thuốc hoá học sử dụng. Với ý nghĩa thực tiễn trên, tôi đã tiến hành thực hiện đề tài ” Nghiên cứu hoạt tính đối kháng nấm gây bệnh thực vật của một số chủng vi sinh vật phân lập từ đất trồng tiêu ở Quảng Trị.” Mục tiêu nghiên cứu của đề tài - Phân lập, tuyển chọn và định danh một số chủng vi sinh vật có hoạt tính đối kháng cao nhất với một số nấm gây bệnh hại thực vật từ đất trồng tiêu tại Quảng Trị.

5.1. Tiềm Năng Phát Triển Chế Phẩm Sinh Học Từ Vi Sinh Vật Đối Kháng

Vi sinh vật đối kháng có tiềm năng lớn trong việc phát triển các chế phẩm sinh học để phòng trừ bệnh cây. Các chế phẩm sinh học này có thể được sử dụng để xử lý đất, phun lên lá, hoặc ngâm rễ cây trước khi trồng. Việc sử dụng chế phẩm sinh học giúp tăng cường khả năng chống chịu bệnh của cây trồng và giảm thiểu việc sử dụng thuốc trừ nấm hóa học.

5.2. Thử Nghiệm Hiệu Quả Đối Kháng Trên Mô Hình Cây Cà Chua

Để đánh giá hiệu quả đối kháng của các chủng vi sinh vật đối kháng trong điều kiện thực tế, các thử nghiệm được thực hiện trên mô hình cây cà chua. Cây cà chua được trồng trong đất bị nhiễm nấm gây bệnh và được xử lý bằng các chủng vi sinh vật đối kháng khác nhau. Kết quả cho thấy rằng một số chủng vi sinh vật đối kháng có khả năng giảm thiểu đáng kể mức độ nhiễm bệnh và tăng cường sinh trưởng của cây cà chua.

VI. Kết Luận Và Hướng Nghiên Cứu Về Đối Kháng Nấm Bệnh

Quảng Trị nằm trong khu vực có khí hậu nhiệt đới gió mùa, với đặc trưng khí hậu nóng ẩm, lượng mưa hàng năm lớn, là điều kiện thuận lợi cho các vi sinh vật, mà điển hình là nấm bùng phát, gây hại cho cây trồng, dẫn đến tổn thất lớn cho sản xuất nông nghiệp. Mỗi năm chi phí trong việc phòng, trừ bệnh cây là rất cao, mà phần lớn là sử dụng thuốc hoá học. Trên thực tế, phương pháp này có hiệu quả tức thời nhưng nếu sử dụng lâu dài sẽ dẫn đến tình trạng thoái hoá đất và kháng thuốc của các nguồn bệnh. Đặc biệt là khu vực Miền Trung cây tiêu và cây cà phê thường bị thối cổ rễ do Fusarium oxysporum, F. solani , Phytophthora và một số tác nhân khác. Vì vậy, biện pháp sử dụng vi sinh vật đối kháng sẽ là một trong những giải pháp thiết thực để có một nền sản xuất nông nghiệp bền vững.

6.1. Tóm Tắt Kết Quả Nghiên Cứu Về Vi Sinh Vật Đối Kháng

Nghiên cứu đã thành công trong việc phân lập và định danh một số chủng vi sinh vật đối kháng có khả năng ức chế sự phát triển của nấm gây bệnh trên cây tiêu ở Quảng Trị. Các chủng vi sinh vật này có tiềm năng lớn trong việc phát triển các chế phẩm sinh học để phòng trừ bệnh cây một cách bền vững.

6.2. Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo Về Cơ Chế Đối Kháng

Các nghiên cứu tiếp theo nên tập trung vào việc tìm hiểu cơ chế đối kháng của các chủng vi sinh vật đối kháng này. Việc hiểu rõ cơ chế đối kháng sẽ giúp tối ưu hóa việc sử dụng vi sinh vật đối kháng trong bảo vệ thực vật và phát triển các chế phẩm sinh học hiệu quả hơn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU c 12 1.4 Đặc điểm của một số vi nấm gây bệnh ở thực vật 1.1 Khái quát về nấm gây bệnh Thực vật bị tấn công bởi hàng trăm nguyên nhân gây bệnh khác nhau, trong đó các nguồn bệnh chủ yếu có nguồn gốc từ nấm, vi khuẩn và virus. Bệnh hại chính cây trồng trong giai đoạn trước và sau thu hoạch do các nhóm như: Phytophthora, Xanthomonas, Erwinia, Pythium, Pseudomonas, Fusarium, Aspergillus, Rhizopus. Những dịch bệnh này trên thực tế có thể phá hủy toàn bộ vụ thu hoạch của các cây trồng quan trọng như: tiêu, cà phê, khoai tây, cà chua,. Ước tính khoảng 40% cây trồng các loại bị hủy hoại bởi bệnh dịch thực vật [19].000 loài nấm được biết có khả năng gây bệnh cho cây trồng, phần lớn sống theo kiểu bán hoại sinh, trong đó có một vài loài nấm có thể gây hại trên nhiều loại cây trồng.

Nấm là sinh vật dị dưỡng, nguồn năng lượng cần thiết cho hoạt động sống lấy từ các chất hữu cơ, chúng tập trung ở các tầng đất phía trên do các chất hữu cơ ở đây phong phú. Nấm chịu tác động chính của các yếu tố như: nồng độ ion H+, chế độ nước, nhiệt độ, cấu trúc đất. Bệnh do nấm gây ra rất khó phòng trừ vì chúng có khả năng tồn tại lâu trong đất. Hơn nữa, nhiều loài nấm có thể phát triển trong khoảng pH rất rộng, từ pH axit cho đến pH kiềm cao [10].

Các loại nấm thường gây bệnh cho cà chua gồm 8 loài Pythium, một vài chủng Rhizoctonia solani và Fusarium sp. Pythium phát triển mạnh nhất trong 2 giai đoạn: thời kỳ hạt nảy mầm đến thời kỳ cây non và thời kỳ cây bắt đầu tạo quả đến lúc quả chín. Thời kỳ cây ra hoa quần thể Pythium trong vùng rễ là thấp nhất. Ngoài ra, nhiệt độ thấp, độ ẩm đất cao và tỉ lệ C/N thấp là những điều kiện tốt cho Pythium phát triển.

Rhizoctonia solani còn gây bệnh thối rễ ở củ cải đường, làm giảm năng suất đến 25% (Mỹ). Nhưng thiệt hại về năng suất có thể lên đến 50% phụ thuộc vào lịch sử trồng trọt và môi trường xung quanh. Ở Mỹ, năm 1998 có 27,2% diện tích trồng trọt bị nhiễm bệnh, năm 1999 là 23,7%. Trong vùng tưới tiêu phía Tây của Mỹ, 42,3% năm 1998 và 30,4% đất trồng trọt năm 1999 bị nhiễm bệnh.

Hoa anh thảo cũng là đối tượng c 13 dễ nhiễm bệnh F.solani không tạo bào tử, vì vậy nấm là đơn vị phân tán và sống sót. Hạch nấm rất khó kiểm soát bởi thuôc diệt nấm [36]. Ngoài các loại nấm trên, Verticillium dahliae cũng là một loại nấm gây bệnh héo rũ và Phytophthora caetorum gây bệnh thối rễ cho dâu tây. Tiểu hạch nhân Verticillium dahliae sống trong mô già của những cây chết có thể tồn tại trong đất vài năm, vì vậy không thể sử dụng biện pháp hóa học để tiêu diệt [34].

Trong số 24 bệnh lúa ở Việt Nam thì có tới 13 bệnh phát sinh có nguồn gốc từ nấm, chủ yếu là bệnh đạo ôn (Pyricularia Oryzae), bệnh khô vằn (Rhizoctonia solani), bệnh héo xanh (Ralstonia solanacearum) và bệnh thối thân, thối rễ hay còn gọi là bệnh đổ rạp (Fusarium oxysporum). Trong các bệnh cây có nguồn gốc do nấm, Fusarium oxysporum là một trong những loài gây bệnh thiệt hại nặng nề nhất cho cây trồng. Chúng có khả năng thích ứng rất nhanh với những thay đổi điều kiện sống bằng cách thay đổi các đặc điểm hình thái, sinh lý trong quá trình sinh trưởng và phát triển. Ngoài ra, Fusarium còn có thể sống trong đất một thời gian dài vì có khả năng sống hoại sinh, chống chịu với các hoạt động đối kháng của các vi sinh vật trong đất, kết quả đã dẫn đến sự gia tăng số loài trong những điều kiện địa lý sinh thái khác nhau [30].2 Đặc điểm hình thái, sinh lý, cơ chế gây bệnh và biểu hiện của Fusarium oxysporum Chi Fusarium bao gồm trên 30 loài, trong đó loài F.oxysporum là loài phổ biến và cũng là loài gây bệnh nguy hiểm nhất ở cây trồng.oxysporum gây ra hiện tượng tắc mạch dẫn của cây là nguyên nhân trực tiếp của bệnh thối thân, thối rễ ở thực vật.

Bệnh ít khi xuất hiện sớm mà thường gây hại mạnh nhất vào giữa giai đoạn sinh trưởng của cây.oxyporum là loại nấm đa bào phân nhánh, màu sắc tản nấm trắng, phớt hồng. Trong quá trình sinh sản chúng sinh ra hai loại bào tử khác nhau: Bào tử hậu và bào tử phân sinh. Bào tử hậu có màu sẫm, vỏ dày có hình ovan, được hình thành từ sợi nấm hay từ bào tử lớn. c 14 Bào tử phân sinh có 2 loại: Bào tử loại lớn: có hình lưỡi liềm hoặc bầu dục, ngắn thẳng, hoặc cong nhẹ, thường có ba ngăn ngang, ổ màu da cam; Bào tử loại nhỏ: dạng đơn bào, hình elip hoặc quả thận, hình thành bọc giả trên cành đơn nhánh, không màu.

Cành bào tử nhiều nhánh, bào tử phân sinh mọc thành từng cụm 2 đến 3 chiếc trên đỉnh cành. Kích thước tản phụ thuộc vào nhiệt độ. Ở 250C tản phụ có kích thước khoảng 3. Tản có màu nhạt hoặc tím đậm.

Nấm vẫn có thể mọc được ở 420C trên các môi trường thông thường. Dưới 200C nấm vẫn mọc nhưng phát triển chậm. Nhiệt độ tối thích là 25 - 300C, phát triển trong 4-5 ngày và ở độ ẩm rất cao 90-95%. Cơ chế gây bệnh và biểu hiện: F.oxysporum là loại nấm có phạm vi ký chủ rộng, có mặt ở hầu hết các vùng trồng trọt trên thế giới.

Ở Hawaii, vật chủ của nấm này là khoai tây, mía, cây họ cà phê, hạt tiêu, bông. Chúng gây bệnh đổ rạp ở nhiều loại thực vật như cà phê, hạt tiêu, cọ dừa, lúa, cà chua, dưa chuột. Có thể khái quát cơ chế gây bệnh của F.oxysporum như sau: Sau khi xâm nhập, F.oxysporum lan tràn khắp thực vật nhờ một ống chứa đầy bào tử hoặc sợi khuẩn ty. Sợi khuẩn ty tiến đến hệ thống xylem, từ đây chúng tiếp tục lan tới hệ thống gân lá, nhờ dòng nhựa, chúng đi tới toàn bộ hệ thống mạch của thực vật.

Nấm phát triển mạnh, ảnh hưởng tới việc cung cấp nước và chất khoáng khiến cho lá cây chuyển sang màu vàng, bắt đầu từ rễ, thân phía dưới bị thối dần lên phía trên. Quá trình héo rũ lan nhanh ngày qua ngày cho đến khi thực vật đổ rạp xuống và kết quả là cây bị chết. Biểu hiện rõ nét trong suốt giai đoạn từ khi cây ra hoa cho đến khi kết trái [19].3 Đặc điểm hình thái, sinh lý, cơ chế gây bệnh và biểu hiện của Fusarium solani Fusarium solani là một nấm trong chi Fusarium.solani có màu trắng tới màu kem, một số có sắc tố hơi xanh lá cây đến xanh lam. Bào tử của F.solani lớn trong khối bào tử to gang so với chiều dài và lớn hơn bào tử của F.

Bào tử nhỏ có kích thước lớn, thường có 1-3 vách ngăn và c 15 được hình thành trong bọc giả gắn trên các tế bào sinh bào tử rất dài hoặc trên các vách bào tử phân sinh phân nhánh.solani chủ yếu gây bệnh thối rễ và cổ rễ. Một số dạng F.solani gây thối cổ rễ cây con họ đậu như đậu Hà lan, đậu cove, và thối rễ ở các cây trưởng thành. Các dạng khác có thể gây hại ở khu vực gốc thân cây lớn, như cây vải, bị yếu đi do yếu tố môi trường làm stress và do các bệnh khác. Xâm nhiễm: sợi nấm và bào tử vô tính nảy mầm trong tàn dư cây bệnh và đất xâm nhiễm vào rễ con còn non và lan dần vào các mạch xylem.

Nấm bệnh sau đó sẽ phát triển trong mạch xylem và lan lên hệ thống mạch dẫn trong thân, quá trình này sẽ gây phản ứng của cây tạo ra các hợp chất phenol và thể sần có màu nâu. Những hợp chất này gây ra hiện tượng hóa nâu của mạch dẫn, một dấu hiệu để dễ nhận thấy của bệnh héo khi cắt ngang thân. Hiện tượng tắc mạch xylem làm giảm lượng nước di chuyển lên cây, khiến cho cây bị bệnh héo rồi chết. Bệnh héo ở Fusarium thường liên hệ với tuyến trùng nốt sưng.

Nấm Fusarium xâm nhiễm vào cây qua vết thương do tuyến trùng gây ra.4 Đặc điểm hình thái, sinh lý, cơ chế gây bệnh và biểu hiện của Phytophthora spp. Đặc điểm hình thái, sinh lý của Phytophthora sp [13]. Các chi Phytophthora thuộc lớp Oomycetes trong giới Chromista. Như vậy chúng không phải là nấm thực mà là vi sinh vật giống nấm.

Một số loài Phytophthora tạo ra bào tử ngay trên môi trường Agar, trong khi nhiều loài khác cần dược nuôi cấy trong nước, dung dịch muối khoáng và dịch trích từ đất pha loãng trước khi chúng tạo ra bào tử. Điều quan trọng hơn là sự tạo ra bào tử trên Phytophthora phụ thuộc vào điều kiện ánh sáng. Sinh sản vô tính: sinh sản vô tính tạo thành các cấu trúc gọi là bọc bào tử động, nơi hình thành và giải phóng du động bào tử, những du động bào tử này di chuyển được và có vai trò quan trọng trong chu kỳ bệnh, đặc biệt là chức năng lan truyền trên đất ướt hoặc trên bề mặt cây trồng. Các loài Phytophthora này tạo ra các túi bào tử có c 16 những hình dạng nhất định một cách rõ rệt trên cành mang bọc bào tử.

Các du động bào tử hình thành trong bọc bào tử và được giải phóng trực tiếp từ bọc bào tử. Một số loài như P.palmivora tạo các bọc bào tử rất dễ rụng ra khỏi cành mang bọc bào tử và có thể được phân tán nhờ gió. Cấu trúc sinh sản hữu tính: Khoảng một nửa các loài Phytophthora ở dạng đồng tản (homothallic) chúng sẽ sản xuất bộ phận sinh sản đực, bộ phận sinh sản cái và bào tử động trên cùng một môi trường. Phần còn lại là dạng dị tản (heterothallic) với hai kiểu lai A1 và A2.

Dạng dị tản tạo ra túi giao tử (túi giao tử đực và túi noãn) chỉ khi có sự hiện diện của một dòng phân lập mọc đối trên cùng môi trường.Việc xác định loài nấm thuộc nhóm đồng tản hay dị tản phụ thuộc vào túi bào tử đực của chúng là amphigynuos (túi giao tử đực nằm quanh thân túi noãn) hay paragynuos (túi giao tử đực nằm tiếp theo túi noãn). Cơ chế gây bệnh và biểu hiện: Phytophthora là nguyên nhân gây rất nhiều bệnh trên cây ăn quả, cây công nghiệp và rau màu. Các bệnh bao gồm thối rễ; thối thân và thối quả sầu riêng; thối rễ ớt; thối nõn dứa, thối gốc (chết nhanh) cây tiêu; thối rễ đu đủ … và một số cây trồng khác. Cây bị nhiễm Phytophthora có biểu hiện như chết dần từ ngọn cây và có thể có triệu chứng thối rễ và nứt ở phần thân gần mặt đất.