Đặt vấn đề Hoa Cúc (Chrysanthemum spp.) là loại cây trồng mang lại lợi ích kinh tế rất lớn cho người trồng ở Đồng Tháp nói riêng và các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long nói chung. Tuy nhiên, trong canh tác cây hoa Cúc, tác nhân vi khuẩn Ralstonia solanacearum gây bệnh héo xanh thường xuyên xuất hiện và gây hại ở mức độ cao. Vi khuẩn gây bệnh có khả năng tấn công nhiều loại cây trồng trên 250 loài thực vật thuộc khoảng 50 họ khác nhau (Guidot et al., 2014) và được xếp thứ hai trong danh sách các tác nhân gây bệnh nguy hiểm nhất trên cây trồng (trích dẫn Vân và ctv. Mầm bệnh lưu tồn trong hom, củ giống và trong đất.
Khi xâm nhiễm vào cây trồng thường định vị và phát triển quần thể trong bó mạch dẫn cây trồng làm cản trở quá trình vận chuyển nước, dẫn đến cây héo và chết (Allen et al. Trên cây hoa Cúc, việc nhân giống từ việc giâm cành là nguy cơ lây bệnh gây hại nặng nếu cây mẹ và vườn nhân giống nhiễm mầm bệnh. Hiện tại, tập quán canh tác quản lý bệnh của nông dân chủ yếu dựa vào biện pháp hóa học trong phòng trị bệnh do vi khuẩn như các thuốc chứa hoạt chất là kháng sinh hoặc các thuốc gốc đồng (Frampton et al. Tuy nhiên, đến thời điểm hiện tại một số vi khuẩn được ghi nhận đã kháng thuốc gốc đồng và một số loại thuốc kháng sinh như Ampicillin.
Bên cạnh đó, tồn dư các thuốc bảo vệ thực vật cũng tác động trực tiếp đến môi trường và gián tiếp gây ra tính kháng thuốc của mầm bệnh, giảm tính đa dạng sinh học, gây ảnh hưởng phẩm chất nông sản và sức khỏe con người (Behlau et al., 2011, Hwang et al. Trong hệ sinh thái tự nhiên và hệ sinh thái nông nghiệp luôn có sự hiện diện phong phú các quần thể vi sinh vật có lợi trong đất như xạ khuẩn, vi khuẩn, nấm và thực khuẩn thể (bacteriophages). Thực khuẩn thể (TKT) là virus kí sinh tế bào vi khuẩn đã được nghiên cứu rất nhiều trên thế giới và ứng dụng trong phòng trừ sinh học bệnh cây trồng. Vì chúng có nhiều ưu điểm, đặc biệt chúng kí sinh rất chuyên tính trên từng loài vi khuẩn kí chủ nên không gây tổn hại cho hệ sinh vật xung quanh (Duckworth & Gulig, 2002), TKT hiện diện rất phong phú trong tự nhiên như đất, nước, cây trồng, cơ thể động vật và con người và giữ vai trò kiềm hãm sự bộc phát của quần thể vi khuẩn trong tự nhiên (Kutter & Sulakvelidze, 2004; Adams, 1959).
Hơn thế nữa TKT không độc với tế bào nhân thực (Greer, 2005) và khả năng TKT tự sao chép trong một chu kì chỉ trong vòng 15 phút đến một vài giờ, do đó mật số gia tăng rất nhanh (Duckworth & Gulig, 2002). 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hiện nay, trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu về việc TKT có hiệu quả trong việc quản lí bệnh do các vi khuẩn gây ra, ví dụ như: Xanthomonas axonopodis pv. citri gây bệnh loét trên cam (Balogh et al., 2008), Ralstonia solanacearum gây bệnh héo xanh trên cà chua (Fujiwara et al., 2011), Xanthomonas axonopodis pv. allii gây bệnh cháy lá trên hành (Lang et al., 2007), Erwinia carotovora subsp.
carotovora gây bệnh thối nhũn cây hoa loa kèn (Ravensdale et al. Việc sử dụng TKT cũng được xem là tác nhân phòng trừ sinh học quan trọng. Chế phẩm sinh học bằng TKT đã được thương mại hoá lần đầu tiên vào năm 2005 với tên sản phẩm là AgriPhage, được ứng dụng trong quản lí bệnh đốm lá cà chua do vi khuẩn Pseudomonas syringae pv. tomato và đốm lá ớt do vi khuẩn Xanthomonas campestris pv.
vesicatoria (Nagy et al. Ở Việt Nam, Nga & Tâm (2014) bước đầu phân lập và đánh giá khả năng ký sinh của một số dòng TKT trên vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. Nga & Giang (2016) nghiên cứu TKT và ứng dụng trong phòng trị bệnh hại vi khuẩn trên cây trồng. Vân và ctv.
(2019a) đã phân lập TKT từ đất trồng cây dược liệu có khả năng ức chế vi khuẩn R. solanacearum ở một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL). Tuy nhiên, chưa có nghiên cứu sử dụng TKT trong phòng trị đối với bệnh héo xanh do vi khuẩn R. solanacearum trên cây hoa Cúc.
Xuất phát từ những vấn đề trên, đề tài “Nghiên cứu ứng dụng thực khuẩn thể trong phòng trừ bệnh héo xanh do vi khuẩn Ralstonia solanacearum trên cây hoa Cúc (Chrysanthemum spp.)” được thực hiện nhằm tuyển chọn những dòng TKT hiệu quả cho việc quản lý bệnh héo xanh trên cây hoa Cúc, góp phần phục vụ sự phát triển ngành hàng hoa và cây kiểng tại vùng ĐBSCL nói riêng và trên cả nước nói chung.2 Mục tiêu luận án Phân lập các dòng vi khuẩn gây bệnh héo xanh có tính độc cao trên cây hoa Cúc và định danh đến mức độ loài. Xác định được các dòng TKT cũng như thuốc hóa học và phương pháp áp dụng có khả năng kiểm soát bệnh héo xanh trên cây hoa Cúc ở điều kiện nhà lưới và ngoài đồng. Xác định đặc điểm phân loại các dòng TKT triển vọng dựa vào đặc điểm hình thái được quan sát dưới kính hiển vi điện tử TEM theo thang phân loại của Ủy ban Quốc tế về phân loại virus. 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.3 Nội dung nghiên cứu Để đạt được các mục tiêu trên, các nội dung chính sau đây được thực hiện: Nội dung 1: Phân lập các dòng vi khuẩn gây bệnh héo xanh trên cây hoa Cúc và các dòng TKT có khả năng kí sinh vi khuẩn gây bệnh ở một số tỉnh ĐBSCL và tỉnh Lâm Đồng.
Nội dung 2: Tuyển chọn một số dòng TKT triển vọng trong điều kiện phòng thí nghiệm và nhà lưới để phòng trị vi khuẩn gây bệnh héo xanh trên cây hoa Cúc. Nội dung 3: Xác định loại thuốc hóa học có hiệu lực ức chế vi khuẩn Ralstonia solanacearum gây bệnh héo xanh trên cây hoa Cúc trong phòng thí nghiệm và hiệu quả phòng trừ bệnh ở điều kiện nhà lưới. Nội dung 4: Đánh giá hiệu quả phòng trị của TKT được chọn đối với bệnh héo xanh do vi khuẩn Ralstonia solanacearum trên cây hoa Cúc ở điều kiện ngoài đồng.4 Tính mới của luận án Xác định được tác nhân vi khuẩn gây bệnh héo xanh trên cây hoa Cúc ở một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long và Lâm Đồng, để phục vụ cho nghiên cứu phòng trừ bằng biện pháp sinh học và hóa học. Phân lập, tuyển chọn được các dòng TKT và thuốc hoá học có hiệu quả cao để kiểm soát bệnh héo xanh trên cây hoa Cúc, từ đó làm cơ sở xây dựng quy trình kiểm soát bệnh héo xanh trên cây hoa Cúc đạt hiệu quả.5 Phạm vi và đối tượng nghiên cứu 1.1 Đối tượng nghiên cứu Giống hoa Cúc được sử dụng trong thí nghiệm là Cúc Tiger.
Nguồn vi khuẩn gây bệnh và nguồn TKT được phân lập từ các mẫu bệnh của các giống hoa Cúc khác nhau được thu thập từ các tỉnh ĐBSCL và tỉnh Lâm Đồng. Một số loại thuốc hóa học hiện có trên thị trường có hoạt chất ức chế vi khuẩn gây bệnh.2 Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu được thực hiện trong phạm vi phòng thí nghiệm khi phân lập vi khuẩn và TKT cũng như tuyển chọn các loại thuốc hóa học ức chế vi khuẩn. 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nghiên cứu đánh giá khả năng gây hại của các dòng R. solanacearum và đánh giá hiệu quả phòng trị của TKT, thuốc hoá học hay phối hợp hai biện pháp được thực hiện ở cả hai điều kiện nhà lưới và ngoài đồng.6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 1.1 Ý nghĩa khoa học Nghiên cứu đã xác định được tác nhân vi khuẩn gây bệnh héo xanh trên Cúc là loài Ralstonia solanacearum.
Nghiên cứu đã xác định được hiệu quả của TKT, tác nhân phòng trừ sinh học mới tại Việt Nam, trong kiểm soát bệnh héo xanh do vi khuẩn Ralstonia solanacearum trên cây hoa Cúc. Kết quả của nghiên cứu cung cấp thông tin khoa học có giá trị cho lĩnh vực nghiên cứu phòng trừ sinh học bệnh hại cây trồng do tác nhân vi khuẩn tại Việt Nam.2 Ý nghĩa thực tiễn Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc ứng dụng TKT trong kiểm soát bệnh héo xanh do R. solanacearum gây ra trên cây hoa Cúc trong điều kiện sản xuất thực tế để đạt được hiệu quả cao, qua đó góp phần vào quá trình quản lý dịch hại tổng hợp nhằm phục vụ cho sự phát triển sản xuất hoa kiểng một cách bền vững tại vùng ĐBSCL nói riêng và trên cả nước nói chung. 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 KHÁI QUÁT VỀ CÂY HOA CÚC 2.1 Nguồn gốc và giá trị sử dụng của cây hoa Cúc Cây hoa cúc có tên khoa học là Chrysanthemum spp.
được định nghĩa từ chrysos (vàng) và Anthemum (hoa) bởi Line 1753 (Đông & Lộc, 2003). Theo điều tra hiện nay, trên thế giới Cúc có khoảng 200 loài, các giống loài thuộc chi này chủ yếu sử dụng làm hoa và cây cảnh (Linh, 1998). Hoa Cúc có nguồn gốc từ Trung Quốc và được trồng cách đây 3000 năm, bắt nguồn từ loài Cúc hoang dại (Drendranthema) (Zhenhua & Shouhe, 1995), người ta trồng với mục đích làm dược phẩm. Ở Nhật Bản, cây hoa Cúc được du nhập từ Trung Quốc vào năm 385 (Anderson, 2006).
Một bông hoa cúc với 16 cánh hoa đã trở thành biểu tượng của hoàng đế Nhật Bản và nó được mệnh danh là “Hoàng thất quốc hoa” của Nhật Bản. Ngày nay, ngoài Trung Quốc và Nhật Bản thì hoa Cúc đã được du nhập và trồng ở nhiều nước trên thế giới như Hà Lan, Pháp, Đức, Mỹ, Colombia.1: Cúc Tiger tại TP Sa Đéc, Hình 2. Cúc là loại hoa có màu sắc phong phú, hình dáng đa dạng. Hoa Cúc dùng để cắm lọ nhờ cành dài, cứng, lá xanh tươi, hoa đẹp, lâu tàn và khi tàn héo cánh hoa không rụng (Hình 2.
5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.2 Tình hình sản xuất hoa Cúc trong nước và trên thế giới Trên thế giới cây hoa Cúc được trồng nhiều nhất ở các nước như: Nhật Bản, Trung Quốc, Hà Lan, Pháp, Mỹ. Ở Việt Nam, cây hoa Cúc được nhập nội từ thế kỷ thứ 15. Từ đó đến nay Cúc được trồng rất nhiều bởi vì hoa vừa đẹp, lại vừa nở vào đúng dịp tết Nguyên Đán. Người Việt Nam coi hoa Cúc là biểu tượng của sự thanh cao, là một trong bốn loài thảo mộc được xếp vào hàng tứ quý “Tùng, Cúc, Trúc, Mai” (Hợp, 2000).
Khi xét riêng chi Chrysanthemum (Đại Cúc) thì ở Việt Nam có 5 loài, trên thế giới có khoảng 200 loài với hơn 1000 giống.