Nghiên cứu và ứng dụng xạ khuẩn trong phòng trị bệnh héo rũ do nấm Fusarium sp trên khoai lang

Luận án tiến sĩ nghiên cứu ứng dụng xạ khuẩn phòng trị bệnh héo rũ do nấm Fusarium sp trên khoai lang, mang lại giải pháp hiệu quả cho nông nghiệp.

• Tác giả: Nguyễn Văn Tập
• Người hướng dẫn: Lê Minh Tường
• Trường học: Trường Đại học Cần Thơ
• Chuyên ngành: Bảo vệ thực vật
• Đề tài: Nghiên cứu và ứng dụng xạ khuẩn trong phòng trị bệnh héo rũ do nấm Fusarium sp. trên khoai lang
• Loại tài liệu: Luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Cần Thơ

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT
• ABSTRACT
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
• 1.1. MỤC TIÊU CỦA LUẬN ÁN
• 1.2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN
• 1.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN
• 1.4. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN
• 1.5. TÍNH MỚI CỦA LUẬN ÁN
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. SƠ LƯỢC VỀ CÂY KHOAI LANG
• 2.1.1. Nguồn gốc, phân bố
• 2.1.2. Đặc tính thực vật
• 2.1.3. Tình hình canh tác
• 2.1.4. Giá trị cây kinh tế
• 2.1.5. Giá trị dinh dưỡng
• 2.2. BỆNH HÉO RŨ TRÊN KHOAI LANG
• 2.2.1. Triệu chứng bệnh
• 2.2.2. Đặc tính của nấm bệnh
• 2.2.3. Biện pháp phòng trị
• 2.3. SỰ PHÂN BỐ XẠ KHUẨN TRONG TỰ NHIÊN
• 2.3.1. Cấu tạo xạ khuẩn
• 2.3.2. Vai trò của xạ khuẩn trong phòng trừ sinh học bệnh cây
• 2.3.3. Phương pháp phân loại xạ khuẩn
• 2.3.4. Ứng dụng của xạ khuẩn trong phòng trừ bệnh cây
• 3. CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU
• 3.2. PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU
• 3.2.1. Dụng cụ thiết bị
• 3.2.2. Nguồn vật liệu nghiên cứu (nấm, nguồn xạ khuẩn, thuốc hóa học, giống khoai)
• 3.2.2.1. Đặc tính của giống khoai lang tím Nhật dùng trong thí nghiệm
• 3.2.3. Các loại môi trường, hóa chất sử dụng trong nghiên cứu
• 4. CHƯƠNG 4: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
• 4.1. Nội dung 1: Thu thập, phân lập, khảo sát đặc điểm hình thái và đánh giá khả năng gây hại của các dòng nấm Fusarium spp. gây bệnh héo rũ hại khoai lang
• 4.1.1. Phân lập các dòng nấm Fusarium spp. gây bệnh héo rũ hại khoai lang ở huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long
• 4.1.2. Đặc điểm hình thái của 10 dòng nấm Fusarium spp. gây bệnh héo rũ hại khoai lang thu thập tại huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long
• 4.1.3. Khả năng gây hại của 10 chủng nấm Fusarium spp. gây bệnh héo rũ trên cây khoai lang
• 4.2. Nội dung 2: Thu thập, phân lập và đánh giá khả năng đối kháng của các chủng xạ khuẩn có nguồn gốc từ đất trồng khoai lang đối với nấm Fusarium oxysporum gây bệnh héo rũ hại khoai lang
• 4.2.1. Kết quả phân lập xạ khuẩn
• 4.2.2. Khả năng đối kháng của các chủng xạ khuẩn với nấm Fusarium oxysporum dòng VL10 trong điều kiện phòng thí nghiệm
• 4.2.3. Khả năng ức chế sự mọc mầm bào tử nấm Fusarium oxysporum của các chủng xạ khuẩn triển vọng
• 4.2.4. Khả năng ức chế sự hình thành bào tử nấm Fusarium oxysporum của các chủng xạ khuẩn triển vọng
• 4.3. Nội dung 3: Khảo sát một số cơ chế có liên quan đến khả năng đối kháng của các chủng xạ khuẩn có triển vọng
• 4.3.1. Khả năng phân giải chitin của 5 chủng xạ khuẩn trong điều kiện phòng thí nghiệm
• 4.3.2. Khả năng phân giải β–glucan của 5 chủng xạ khuẩn trong điều kiện phòng thí nghiệm
• 4.4. Hiệu quả phòng trừ của các chủng xạ khuẩn đối với nấm Fusarium oxysporum gây bệnh héo rũ trên khoai lang trong điều kiện nhà lưới
• 4.4.1. Tỷ lệ bệnh
• 4.4.2. Chỉ số bệnh
• 4.4.3. Hiệu quả giảm bệnh
• 4.5. Nội dung 5: Định danh chính xác đến loài các chủng xạ khuẩn có triển vọng trong phòng trị bệnh héo rũ hại khoai lang
• 4.5.1. Định danh xạ khuẩn dựa vào đặc điểm nuôi cấy, đặc điểm hình thái và đặc điểm sinh hóa
• 4.5.2. Định danh các chủng xạ khuẩn bằng phương pháp sinh học phân tử
• 4.6. Nội dung 6: Khả năng phòng trừ bệnh héo rũ hại khoai lang của các chủng xạ khuẩn trong điều kiện ngoài đồng
• 4.6.1. Tình hình thời tiết và sâu hại trên ruộng trong quá trình thí nghiệm
• 4.6.2. Chiều dài dây khoai lang
• 4.6.3. Số chồi/dây khoai lang
• 4.6.4. Đường kính gốc thân
• 4.6.5. Tỷ lệ bệnh
• 4.6.6. Chỉ số bệnh
• 4.6.7. Hiệu quả giảm bệnh
• 4.6.8. Năng suất khoai lang
• 5. CHƯƠNG 5: XỬ LÝ SỐ LIỆU
• 6. CHƯƠNG 6: KẾT QUẢ - THẢO LUẬN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Nghiên cứu và ứng dụng xạ khuẩn trong phòng trị bệnh héo rũ trên khoai lang

Nghiên cứu tập trung vào việc tìm kiếm và ứng dụng xạ khuẩn để phòng trị bệnh héo rũ do nấm Fusarium sp. gây ra trên cây khoai lang. Mục tiêu chính là xác định các chủng xạ khuẩn có khả năng đối kháng với nấm Fusarium oxysporum, nguyên nhân chính gây bệnh héo rũ. Nghiên cứu được thực hiện từ tháng 3/2016 đến tháng 10/2018 tại huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long. Kết quả phân lập được 10 dòng nấm Fusarium oxysporum và 120 chủng xạ khuẩn từ đất trồng khoai lang. Trong đó, 28 chủng xạ khuẩn thể hiện khả năng đối kháng với nấm Fusarium oxysporum, đặc biệt là 5 chủng TTr4, TL8, TTh15, TL10 và TĐ7.

1.1. Phân lập và đánh giá khả năng gây bệnh của nấm Fusarium oxysporum

Nghiên cứu đã phân lập được 10 dòng nấm Fusarium oxysporum từ các mẫu bệnh phẩm thu thập tại huyện Bình Tân. Các dòng nấm này đều gây ra triệu chứng héo rũ điển hình trên cây khoai lang, trong đó dòng Fo.BT10 có khả năng gây hại mạnh nhất. Kết quả giải trình tự gen vùng ITS của dòng Fo.BT10 cho thấy mức độ tương đồng 100% với loài Fusarium oxysporum. Điều này khẳng định nguyên nhân gây bệnh héo rũ tại khu vực nghiên cứu là do nấm Fusarium oxysporum.

1.2. Phân lập và đánh giá khả năng đối kháng của xạ khuẩn

Từ 120 chủng xạ khuẩn phân lập, 28 chủng thể hiện khả năng đối kháng với nấm Fusarium oxysporum. Trong đó, 5 chủng TTr4, TL8, TTh15, TL10 và TĐ7 có bán kính vòng vô khuẩn lớn và hiệu suất đối kháng cao. Chủng TTr4 đặc biệt hiệu quả trong việc ức chế sự mọc mầm và hình thành bào tử của nấm Fusarium oxysporum, với tỷ lệ bào tử mọc mầm thấp và mật số bào tử hình thành chỉ 70,00 bào tử/ml sau 7 ngày thí nghiệm.

II. Cơ chế đối kháng của xạ khuẩn và ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu đã khảo sát cơ chế đối kháng của các chủng xạ khuẩn thông qua khả năng phân giải chitin và β-glucan, hai thành phần chính trong thành tế bào của nấm Fusarium oxysporum. Kết quả cho thấy 3 chủng TTr4, TL8 và TTh15 có khả năng tiết enzyme chitinase và β-glucanase cao, giúp phân giải thành tế bào nấm bệnh. Điều này mở ra tiềm năng ứng dụng xạ khuẩn trong phòng trị bệnh cây trồng một cách bền vững.

2.1. Khả năng phân giải chitin và β glucan của xạ khuẩn

Ba chủng xạ khuẩn TTr4, TL8 và TTh15 thể hiện khả năng phân giải chitin và β-glucan mạnh. Bán kính vòng phân giải chitin của các chủng này lần lượt là 19,67 mm, 20,40 mm và 18,53 mm, với hàm lượng enzyme chitinase đạt 107,80 UI/ml, 103,61 UI/ml và 55,44 UI/ml. Tương tự, khả năng phân giải β-glucan cũng được ghi nhận với bán kính vòng phân giải lần lượt là 15,80 mm, 12,80 mm và 11,13 mm.

2.2. Ứng dụng xạ khuẩn trong điều kiện ngoài đồng

Thử nghiệm ngoài đồng với 2 chủng xạ khuẩn TTr4 và TTh15 cho thấy hiệu quả phòng trị bệnh héo rũ cao. Nghiệm thức xử lý kết hợp ở giai đoạn 20, 40 và 60 ngày sau khi trồng (NSKT) của chủng TTr4 cho tỷ lệ bệnh thấp (25,0%) và hiệu quả giảm bệnh đạt 75,0%. Đồng thời, các nghiệm thức xử lý xạ khuẩn không ảnh hưởng đến sự phát triển của cây khoai lang và cho năng suất tương đương với nghiệm thức sử dụng thuốc hóa học.

III. Định danh và đánh giá hiệu quả của xạ khuẩn

Ba chủng xạ khuẩn TTr4, TL8 và TTh15 được định danh dựa trên đặc điểm hình thái, sinh hóa và giải trình tự gen vùng 16S-rRNA. Kết quả cho thấy TTr4 thuộc loài Streptomyces bacillaris, TL8 thuộc loài Streptomyces lavendulae, và TTh15 thuộc loài Streptomyces violaceoruber. Điều này khẳng định tiềm năng ứng dụng các chủng xạ khuẩn này trong quản lý bệnh cây và nông nghiệp bền vững.

3.1. Định danh xạ khuẩn bằng phương pháp sinh học phân tử

Kết quả giải trình tự gen vùng 16S-rRNA cho thấy chủng TTr4 có mức độ tương đồng 99% với Streptomyces bacillaris, TL8 tương đồng 99% với Streptomyces lavendulae, và TTh15 tương đồng 99% với Streptomyces violaceoruber. Điều này khẳng định tính chính xác trong việc định danh các chủng xạ khuẩn có triển vọng.

3.2. Hiệu quả phòng trị bệnh héo rũ trong điều kiện ngoài đồng

Thử nghiệm ngoài đồng với 2 chủng TTr4 và TTh15 cho thấy hiệu quả phòng trị bệnh héo rũ cao. Nghiệm thức xử lý kết hợp ở giai đoạn 20, 40 và 60 NSKT của chủng TTr4 cho tỷ lệ bệnh thấp (25,0%) và hiệu quả giảm bệnh đạt 75,0%. Đồng thời, các nghiệm thức xử lý xạ khuẩn không ảnh hưởng đến sự phát triển của cây khoai lang và cho năng suất tương đương với nghiệm thức sử dụng thuốc hóa học.

Nội dung chính

This request was blocked by Gemini's filters. They can occasionally trigger by mistake on safe coding, security, or biology-related queries. Please try rephrasing your prompt. You can send feedback or read more about our policies here.

Trích đoạn nội dung tài liệu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ NGUYỄN VĂN TẬP NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG XẠ KHUẨN TRONG PHÒNG TRỊ BỆNH HÉO RŨ DO NẤM Fusarium sp. TRÊN KHOAI LANG LUẬN ÁN TIẾN SĨ CHUYÊN NGÀNH BẢO VỆ THỰC VẬT MÃ SỐ 62620112 NĂM 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ NGUYỄN VĂN TẬP NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG XẠ KHUẨN TRONG PHÒNG TRỊ BỆNH HÉO RŨ DO NẤM Fusarium sp. TRÊN KHOAI LANG LUẬN ÁN TIẾN SĨ CHUYÊN NGÀNH BẢO VỆ THỰC VẬT MÃ SỐ 62620112 NGƢỜI HƢỚNG DẪN PGS.TS LÊ MINH TƢỜNG TS. NGUYỄN ĐỨC CƢƠNG NĂM 2022 LỜI CẢM ƠN  Tôi xin gởi lời cảm ơn chân thành, sâu sắc đến PGS.

Lê Minh Tƣờng và TS. Nguyễn Đức Cƣơng đã tận tình hƣớng dẫn tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và viết luận án tốt nghiệp này. Tôi xin chân thành cảm ơn toàn thể quý thầy, cô Khoa Nông nghiệp và quý thầy cô trƣờng Đại học Cần Thơ đã truyền đạt những kiến thức quý báu cho tôi trong suốt quá trình học tập tại trƣờng. Xin cảm ơn các bạn học viên cao học và sinh viên đã hỗ trợ, cộng tác cùng tôi trong suốt quá trình thực hiện Luận án.

Xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình, bạn bè, đồng nghiệp và ngƣời thân luôn động viên, giúp đỡ, tạo điều kiện tốt để tôi hoàn thành Luận án này. Chân thành cảm ơn và trân trọng kính chào. Cần Thơ, ngày tháng năm 2022 Ngƣời thực hiện Nguyễn Văn Tập Nguyễn Văn Tập TÓM TẮT Nghiên cứu đƣợc thực hiện từ tháng 3 năm 2016 đến tháng 10 năm 2018 nhằm tìm ra chủng xạ khuẩn có khả năng phòng trừ bệnh héo rũ hại khoai lang canh tác tại huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long Kết quả thu thập và phân lập đƣợc 10 dòng nấm Fusarium spp. gây bệnh héo rũ hại khoai lang tại các xã thuộc huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long.

Dựa vào đặc điểm hình thái và đặc điểm sinh học cho thấy cả 10 dòng nấm phân lập đều thuộc Fusarium oxysporum. Mặt khác, các dòng nấm đều có khả năng gây bệnh trên cây khoai lang với triệu chứng điển hình của bệnh héo rũ và dòng nấm Fo.BT10 thể hiện khả năng gây hại nặng nhất trong tổng số 10 dòng nấm phân lập. Bên cạnh đó, trình tự gen vùng ITS của dòng Fo.BT10 có mức độ tƣơng đồng với loài Fusarium oxysporum f. Nhƣ vậy, dòng nấm gây bệnh héo rũ hại khoai lang ở huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long thuộc loài Fusarium oxysporum.

Kết quả phân lập đƣợc 120 chủng xạ khuẩn từ đất trồng khoai lang ở các xã thuộc huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long. Khả năng đối kháng của các chủng xạ khuẩn đối với nấm Fusarium oxysporum gây bệnh héo rũ hại khoai lang đƣợc thực hiện trong điều kiện phòng thí nghiệm. Kết quả cho thấy, có 28 trong tổng số 120 chủng xạ khuẩn thể hiện khả năng đối kháng với nấm F. oxysporum và 5 chủng TTr4; TL8; TTh15; TL10 và TĐ7 thể hiện khả năng đối kháng cao thông qua bán kính vòng vô khuẩn lần lƣợt là 7,4 mm; 6,6 mm; 4,2 mm; 6,4 mm và 6,2 mm và hiệu suất đối kháng lần lƣợt là 64,2%; 56,0%; 46,4%; 53,3% và 45,2% ở thời điểm 5 ngày sau khi bố trí thí nghiệm.

Khả năng ức chế sự mọc mầm và sự hình thành bào tử nấm F. oxysporum của 5 chủng xạ khuẩn (TTr4, TL8, TTh15, TL10 và TĐ7) đƣợc thực hiện trong điều kiện phòng thí nghiệm với 4 lần lặp lại.