Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu bệnh thán thư trên thanh long và biện pháp quản lý tổng hợp

Luận án tiến sĩ nông nghiệp nghiên cứu nông nghiệp nghiên cứu bệnh thán thư trên thanh long và biện pháp quản lý tổng hợp, phân tích chuyên sâu, xây dựng mô hình lý thuyết, đề

• Tác giả: Đặng Thị Kim Uyên
• Người hướng dẫn: PGS. Trần Vũ Phến
• Trường học: Trường Đại học Cần Thơ
• Chuyên ngành: Bảo vệ thực vật
• Đề tài: Nghiên cứu bệnh thán thư trên cây thanh long và biện pháp quản lý tổng hợp
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Cần Thơ

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• DANH SÁCH BẢNG
• DANH SÁCH HÌNH
• DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
• 1. CHƯƠNG 1
• 1.1. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.2. Mục tiêu và yêu cầu nghiên cứu
• 1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
• 1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Giới thiệu về cây thanh long
• 2.1.1. Phân loại thực vật
• 2.1.2. Nguồn gốc và phân bố
• 2.2. Tổng quan về bệnh thán thư
• 2.2.1. Thiệt hại do bệnh thán thư
• 2.2.2. Triệu chứng gây bệnh thán thư
• 2.3. Tác nhân gây bệnh thán thư trên cây trồng
• 2.3.1. Đặc điểm tác nhân
• 2.3.2. Đặc điểm phân loại các loài Colletotrichum thường gặp phổ biến
• 2.3.3. Đặc điểm hình thái Colletotrichum spp.
• 2.3.4. Đặc điểm một số loài nấm Colletotrichum spp. gây bệnh thán thư trên cây trồng
• 2.3.5. Đặc điểm sinh học của nấm Colletotrichum spp.
• 2.3.6. Xác định loài thuộc chi Colletotrichum dựa vào ứng dụng sinh học phân tử
• 2.4. Một số nghiên cứu về bệnh thán thư trên thanh long
• 2.4.1. Gây hại nấm Colletotrichum trên thanh long
• 2.4.2. Biện pháp quản lý tổng hợp bệnh thán thư
• 2.4.3. Biện pháp ngăn ngừa bệnh Colletotrichum
• 2.4.4. Kiểm soát bằng biện pháp canh tác
• 2.4.5. Kiểm soát bằng sử dụng vi sinh vật
• 2.4.6. Kiểm soát bệnh bằng sử dịch trích thực vật
• 2.4.7. Kiểm soát bằng biện pháp hóa học
• 3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Nội dung nghiên cứu
• 3.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu
• 3.2.1. Thời gian nghiên cứu
• 3.2.2. Địa điểm nghiên cứu
• 3.3. Vật liệu nghiên cứu
• 3.4. Phương pháp
• 3.4.1. Thu thập và định danh các loài từ chi Colletotrichum bằng phương pháp hình thái và kỹ thuật công nghệ sinh học phân tử
• 3.4.1.1. Phân lập, phân nhóm và định danh loài nấm gây bệnh thán thư trên cây thanh long thuộc chi Colletotrichum dựa trên đặc điểm hình thái
• 3.4.1.2. Định danh loài của chủng nấm Colletotrichum spp. dựa trên trình tự DNA vùng ITS- rDNA
• 3.4.1.3. Khảo sát khả năng xâm nhiễm, gây hại của nấm Colletotrichum spp trên cành thanh long
• 3.4.1.4. Đánh giá khả năng gây hại của nấm Colletotrichum gloeosporioides và Colletotrichum truncatum trên các giống thanh long đang trồng phổ biến hiện nay
• 3.4.2. Khảo sát đặc điểm sinh học đối với tác nhân gây bệnh thán thư trên thanh long
• 3.4.2.1. Khảo sát ảnh hưởng của pH đối với Colletotrichum gloeosporioides và Colletotrichum truncatum
• 3.4.2.2. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đối với Colletotrichum gloeosporioides và Colletotrichum truncatum
• 3.4.3. Khả năng lưu tồn, phát sinh phát triển của bệnh thán thư trên thanh long
• 3.4.3.1. Khảo sát sự hiện diện của nấm Colletotrichum spp. trong nước mưa tại vườn thanh long
• 3.4.3.2. Khảo sát sự hiện diện của nấm Colletotrichum spp. trong nước mương
• 3.4.3.3. Khảo sát sự hiện diện của nguồn bệnh trên mô chết, tàn dư thực vật trong vườn thanh long
• 3.4.3.4. Khảo sát sự hiện diện của tác nhân bệnh trong đất trồng thanh long
• 3.4.3.5. Kiểm chứng tác nhân gây bệnh của các chủng Colletotrichum spp. thu thập được từ nước mưa, nước mương, mô chết, tàn dư thực vật và trong đất (quy trình Koch)
• 3.4.3.6. Nghiên cứu diễn biến phát sinh, phát triển của bệnh thán thư thanh long trong năm
• 3.4.4. Xây dựng hợp phần kỹ thuật của qui trình phòng trừ tổng hợp bệnh theo hướng an toàn
• 3.4.4.1. Xác định hiệu quả một số loại nông dược ở các nồng độ khác nhau đối với tác nhân gây bệnh
• 3.4.4.2. Xác định hiệu quả một số loại dịch trích thảo mộc ở các nồng độ khác nhau đối với nấm gây bệnh
• 3.4.4.3. Khảo sát khả năng đối kháng của các chủng xạ khuẩn và vi khuẩn Bacillus spp. với nấm nấm gây bệnh
• 3.4.4.4. Đánh giá hiệu quả của một số loại thuốc hóa, dịch trích thảo mộc và sinh học đối với bệnh thán thư gây hại ở điều kiện nhà lưới
• 3.4.4.5. Đánh giá hiệu quả của một số loại nông dược và dịch trích thảo mộc đối với bệnh thán thư trên thanh long ngoài đồng
• 3.4.4.6. Đánh giá hiệu quả của một số loại sinh học và dịch trích thảo mọc đối với tác nhân gây bệnh ở điều kiện ngoài đồng
• 3.4.4.7. Thử nghiệm các biện pháp quản lý tổng hợp bệnh thán thư trên thanh long (Mô hình diện hẹp)
• 3.5. Phương pháp xử lý số liệu
• 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Kết quả thu thập và định danh các loài từ chi Colletotrichum bằng phương pháp hình thái và kỹ thuật sinh học phân tử
• 4.1.1. Kết quả thu thập và phân lập bệnh thán thư thanh long tại các tỉnh phía Nam
• 4.1.2. Kết quả phân nhóm nấm Colletotrichum spp. gây bệnh thán thư trên thanh long tại các tỉnh phía Nam
• 4.1.3. Kết quả định danh loài từ chi Colletotrichum bằng kỹ thuật sinh học phân tử
• 4.2. Kết quả khả năng xâm nhiễm, gây hại của nấm Colletotrichum spp. Gây bệnh than thư trên cành thanh long
• 4.2.1. Kết quả khả năng xâm nhiễm tự nhiên và cơ học của nấm Colletotrichum gây bệnh thán thư trên cành thanh long
• 4.2.2. Kết quả lây nhiễm nhân tạo và tái phân lập ký sinh gây bệnh của các chủng nấm thuộc chi Colletotrichum thu thập được
• 4.2.3. Đánh giá khả năng gây hại của nấm Colletotrichum gloeosporioides và Colletotrichum truncatum trên các giống thanh long đang trồng phổ biến hiện nay
• 4.3. Đặc điểm sinh học của nấm Colletotrichum truncatum và Colletotrichum gloeosporioides tác nhân gây bệnh thán thư trên thanh long
• 4.3.1. Ảnh hưởng của các mức pH khác nhau đối với nấm Colletotrichum truncatum gây bệnh thán thư thanh long
• 4.3.2. Ảnh hưởng của các mức pH khác nhau đối với nấm Colletotrichum gloeosporioides gây bệnh thán thư thanh long
• 4.3.3. Kết quả ảnh hưởng của các mức nhiệt độ đến sự sinh trưởng của nấm Colletotrichum gloeosporioides
• 4.3.4. Kết quả ảnh hưởng của các mức nhiệt độ đến sự sinh trưởng của nấm Colletotrichum truncatum
• 4.4. Sự lưu tồn, phát sinh và phát triển của nấm Colletotrichum gây bệnh thán thư trên thanh long
• 4.4.1. Kết quả hiện diện của nấm Colletotrichum trong nước mưa tại các vườn thanh long
• 4.4.2. Sự hiện diện của nấm Colletotrichum trong nước mương, rãnh vườn thanh long
• 4.4.3. Sự hiện diện của nấm Colletotrichum sp. trên mô chết, tàn dư thực vật tại vườn thanh long
• 4.4.4. Kết quả hiện diện của nấm Colletotrichum spp. trong đất vườn thanh long ở các độ sâu khác nhau
• 4.4.5. Kết quả kiểm chứng các chủng Colletotrichum spp. gây bệnh thán thư trên cành thanh long (quy tắc Koch)
• 4.4.6. Diễn biến phát sinh, phát triển của bệnh thán thư thanh long trong năm
• 4.5. Kết quả về xây dựng hợp phần kỹ thuật của qui trình phòng trừ tổng hợp bệnh theo hướng an toàn
• 4.5.1. Hiệu quả một số loại nông dược đối với nấm gây bệnh thán thư ở điều kiện phòng thí nghiệm
• 4.5.1.1. Khả năng ức chế đường kính của tản nấm Colletotrichum truncatum và hiệu lực của một số loại thuốc hóa học
• 4.5.1.2. Khả năng ức chế đường kính của tản nấm Colletotrichum gloeosporioides, Colletotrichum truncatum và hiệu lực của một số loại thuốc sinh học
• 4.5.2. Hiệu quả một số loại dịch trích thảo mộc ở các nồng độ khác nhau đối với nấm gây bệnh ở điều kiện phòng thí nghiệm
• 4.5.2.1. Kết quả xác định nồng độ 2%, 3% và 4% của một số loại dịch trích thảo mộc đối với nấm Colletotrichum truncatum
• 4.5.3. Khả năng đối kháng của các chủng xạ khuẩn và vi khuẩn Bacillus spp. với nấm Colletotrichum gây bệnh thán thư thanh long ở điều kiện phòng thí nghiệm
• 4.5.3.1. Kết quả đối kháng của các chủng xạ khuẩn với nấm Colletotrichum truncatum gây bệnh thán thư trên thanh long
• 4.5.3.2. Kết quả đối kháng của các chủng xạ khuẩn với nấm Colletotrichum gloeosporioides gây bệnh thán thư trên thanh long
• 4.5.3.3. Khả năng đối kháng của các dòng vi khuẩn Bacillus với nấm Colletotrichum truncatum gây bệnh thán thư trên thanh long
• 4.5.3.4. Kết quả của các chủng vi khuẩn Bacillus với nấm Colletotrichum gloeosporioides gây bệnh thán thư trên thanh long
• 4.5.4. Hiệu quả của một số loại thuốc hóa học, sinh học và dịch trích thảo mộc đối với bệnh thán thư gây hại trên thanh long ở điều kiện nhà lưới
• 4.5.5. Hiệu quả của một số loại nông dược và dịch trích thảo mộc đối với bệnh thán thư gây hại trên thanh long ở điều kiện ngoài đồng
• 4.5.6. Hiệu quả của một số loại hoạt chất sinh học đối với bệnh thán thư gây hại trên thanh long ở ngoài đồng
• 4.5.7. Hiệu quả thử nghiệm phòng trừ tổng hợp bệnh thán thư trên thanh long (Mô hình diện hẹp)
• 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Bệnh thán thư trên cây thanh long

Bệnh thán thư là một trong những bệnh hại nghiêm trọng trên cây thanh long, gây thiệt hại lớn về năng suất và chất lượng trái. Bệnh do nấm Colletotrichum spp. gây ra, đặc biệt là hai loài Colletotrichum gloeosporioides và Colletotrichum truncatum. Nghiên cứu đã xác định được các tác nhân gây bệnh thông qua phương pháp hình thái học và kỹ thuật sinh học phân tử. Kết quả cho thấy, C. truncatum gây hại nặng nhất trên giống thanh long ruột đỏ. Bệnh phát triển mạnh trong điều kiện ẩm độ cao và lượng mưa lớn, đặc biệt vào mùa mưa từ tháng 6 đến tháng 10.

1.1. Tác nhân gây bệnh

Nghiên cứu đã phân lập được 44 chủng nấm gây bệnh thán thư từ các mẫu thu thập tại các vườn thanh long ở Tiền Giang, Long An và Bình Thuận. Các chủng nấm này được xác định thuộc loài Colletotrichum gloeosporioides và Colletotrichum truncatum thông qua phân tích trình tự DNA vùng ITS-rDNA. C. truncatum được phát hiện là loài gây hại nặng nhất, đặc biệt trên giống thanh long ruột đỏ.

1.2. Điều kiện phát triển bệnh

Bệnh thán thư phát triển mạnh trong điều kiện ẩm độ cao và lượng mưa lớn. Nghiên cứu cho thấy, bệnh bắt đầu xuất hiện từ tháng 6 và đạt đỉnh điểm gây hại vào tháng 9 đến tháng 10, trùng với mùa mưa tại Đồng bằng sông Cửu Long. Nấm Colletotrichum cũng được tìm thấy trong nước mưa, nước mương, tàn dư thực vật và đất tại các vườn thanh long, cho thấy khả năng lưu tồn và phát tán mầm bệnh cao.

II. Biện pháp quản lý bệnh thán thư

Để quản lý bệnh thán thư hiệu quả, nghiên cứu đã đề xuất các biện pháp tổng hợp bao gồm sử dụng thuốc hóa học, sinh học và dịch trích thảo mộc. Các hoạt chất như Azoxystrobin + Difenoconazole, Propiconazole + Difenoconazole và Polyoxin complex đã được chứng minh có hiệu quả cao trong việc ức chế sự phát triển của nấm gây bệnh. Ngoài ra, dịch trích từ cây móng tay ở nồng độ 2% cũng cho hiệu quả ức chế nấm từ 56% đến 93,7%.

2.1. Sử dụng thuốc hóa học và sinh học

Các hoạt chất hóa học như Azoxystrobin + Difenoconazole và Propiconazole + Difenoconazole đã được thử nghiệm và cho thấy hiệu quả ức chế nấm Colletotrichum từ 72% đến 93,75%. Bên cạnh đó, các chủng vi khuẩn Bacillus và xạ khuẩn Streptomyces cũng được chứng minh có khả năng đối kháng với nấm gây bệnh, với hiệu suất từ 50% đến 71,3%.

2.2. Ứng dụng dịch trích thảo mộc

Dịch trích từ cây móng tay ở nồng độ 2% đã được thử nghiệm và cho thấy hiệu quả ức chế nấm Colletotrichum từ 56% đến 93,7%. Đây là một giải pháp thân thiện với môi trường và có tiềm năng lớn trong việc phòng ngừa bệnh thán thư trên cây thanh long.

III. Ảnh hưởng của bệnh thán thư đến nông nghiệp bền vững

Bệnh thán thư không chỉ gây thiệt hại về năng suất mà còn ảnh hưởng đến chất lượng trái và thị trường thanh long. Việc áp dụng các biện pháp quản lý tổng hợp không chỉ giúp giảm thiểu thiệt hại do bệnh mà còn góp phần tăng năng suất và bảo vệ thực vật một cách bền vững. Nghiên cứu đã chứng minh rằng, việc kết hợp các biện pháp như cắt tỉa, sử dụng thuốc hóa học, sinh học và dịch trích thảo mộc có thể giảm đáng kể áp lực bệnh và tăng lợi nhuận cho nông dân.

3.1. Tác động đến năng suất và chất lượng trái

Bệnh thán thư gây thiệt hại nghiêm trọng đến năng suất và chất lượng trái thanh long. Nghiên cứu cho thấy, việc áp dụng các biện pháp quản lý tổng hợp có thể giảm tỷ lệ bệnh và tăng chất lượng trái, từ đó nâng cao giá trị thương phẩm trên thị trường thanh long.

3.2. Hướng đến nông nghiệp bền vững

Việc sử dụng các biện pháp sinh học và dịch trích thảo mộc không chỉ giúp kiểm soát bệnh thán thư hiệu quả mà còn góp phần bảo vệ môi trường và hướng đến nông nghiệp bền vững. Các giải pháp này giúp giảm thiểu việc sử dụng thuốc hóa học, từ đó bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng và hệ sinh thái.

Nội dung chính

Tổng quan về luận án

Cây thanh long (Hylocereus undatus) là cây trồng nhiệt đới có giá trị kinh tế và kim ngạch xuất khẩu hàng đầu tại Việt Nam (năm 2016 đạt 895,7 triệu USD, chiếm 61,4% tổng giá trị trái cây tươi xuất khẩu toàn quốc). Tuy nhiên, sự bùng phát của bệnh thán thư do chi nấm Colletotrichum gây ra đã trở thành rào cản nghiêm trọng nhất làm suy giảm năng suất, tổn thương cành, nụ hoa và làm thối hỏng vỏ quả trước cũng như sau thu hoạch. Trước thực trạng nông dân tại ba vùng chuyên canh trọng điểm (Tiền Giang, Long An, Bình Thuận) lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật hóa học với tỷ lệ vườn nhiễm từ 30% đến 60%, đe dọa trực tiếp đến tiêu chuẩn an toàn thực phẩm và rào cản kỹ thuật xuất khẩu, công trình nghiên cứu tiến sĩ của tác giả Đặng Thị Kim Uyên (2022) tại Trường Đại học Cần Thơ mang tính tiên phong sâu sắc trong việc xác lập hệ thống phân loại học phân tử, dịch tễ học sinh thái và hoàn thiện giải pháp Quản lý Dịch hại Tổng hợp (IPM) dựa trên ngưỡng áp lực bệnh.

Khoảng trống nghiên cứu (research gap) cốt lõi tồn tại trước thời điểm công trình được thực hiện là sự thiếu hụt dữ liệu đồng bộ về cấu trúc quần thể loài Colletotrichum trên các giống thanh long bản địa và nhập nội tại Việt Nam, sự mơ hồ về nguồn dự trữ mầm bệnh (pathogen reservoirs) ngoại cảnh và sự thiếu vắng quy trình phòng trị sinh học - hóa học kết hợp có căn cứ dịch tễ chuẩn xác. Nhằm giải quyết triệt để vấn đề này, luận án tập trung kiểm chứng các giả thuyết và câu hỏi nghiên cứu:

1. Câu hỏi nghiên cứu 1 (RQ1): Thành phần loài nấm Colletotrichum gây bệnh thán thư tại các vùng chuyên canh Nam Bộ bao gồm những đơn vị phân loại cụ thể nào dưới góc độ giải trình tự phân tử?
2. Câu hỏi nghiên cứu 2 (RQ2): Khả năng lưu tồn ngoại sinh của bào tử nấm diễn ra tại các ổ sinh thái nào (nước mưa, nước mương, mô bệnh, đất) và tương quan ra sao với điều kiện vi khí hậu?
3. Câu hỏi nghiên cứu 3 (RQ3): Mức độ mẫn cảm bệnh học biến thiên như thế nào giữa các bộ giống thanh long (ruột trắng Chợ Gạo, ruột trắng Bình Thuận, ruột đỏ, tím hồng) khi đối diện với các loài Colletotrichum khác nhau?
4. Câu hỏi nghiên cứu 4 (RQ4): Các tác nhân sinh học (Bacillus spp., Streptomyces spp.), dịch trích thảo mộc (Impatiens balsamina) và nông dược đặc hiệu có thể tích hợp theo mô hình phân tầng áp lực bệnh để giảm số lần phun thuốc và tăng hiệu quả kinh tế hay không?

Dựa trên khung lý thuyết Tương tác Ký chủ - Ký sinh (Host-Pathogen Interactions) và Lý thuyết Quản lý Dịch hại Sinh thái Bền vững (Ecological Integrated Pest Management Theory), luận án xác lập phạm vi thực địa trên 44 chủng phân lập thu thập từ Tiền Giang, Long An và Bình Thuận trong giai đoạn 2015–2019. Kết quả nghiên cứu tạo nên đột phá khi định lượng chính xác hiệu lực ức chế nấm của các dòng hoạt chất mới (72% – 93,75%), dịch chiết cây móng tay (Impatiens balsamina 2% ức chế 56% – 93,7%), tuyển chọn vi khuẩn đối kháng Bacillus (hiệu suất 62% – 68%) và xạ khuẩn Streptomyces (hiệu suất 50% – 71,3%), từ đó thiết lập mô hình IPM diện hẹp giúp hạ thấp áp lực bệnh, giảm thiểu dư lượng thuốc và gia tăng lợi nhuận thuần cho nông hộ.

---

Literature Review và Positioning

Bệnh thán thư do chi Colletotrichum là một trong mười hội chứng nấm bệnh nguy hiểm nhất toàn cầu trên cây trồng nhiệt đới và cận nhiệt đới (Dean et al., 2012; Hyde et al., 2010; Agrios, 2005; Cannon et al., 2012). Trong nhiều thập kỷ, việc phân loại nấm Colletotrichum chủ yếu dựa vào đặc điểm hình thái tản nấm, bào tử đính (conidia) và giác bám (appressoria) theo hệ thống kinh điển của Sutton (1980) và Baxter et al. (1985). Tuy nhiên, các nhà phân loại học nấm nhận thấy tính đa hình hình thái phụ thuộc mạnh vào cơ chất và điều kiện nuôi cấy, dẫn đến sự chồng chéo lớn giữa các loài thuộc phức hợp Colletotrichum gloeosporioides complex và Colletotrichum acutatum complex (Von Arx, 1957; Smith & Black, 1990; Waller & Bridge, 1993).

Trong tài liệu quốc tế tồn tại các luồng quan điểm và tranh luận khoa học sâu sắc:

• Luồng quan điểm thứ nhất (Truyền thống/Hình thái học): Cho rằng C. gloeosporioides là tác nhân phổ biến duy nhất gây hại diện rộng trên hầu hết cây ăn quả nhiệt đới, trong khi các loài khác chỉ mang tính thứ sinh (Gautam, 2014; Roberts et al., 2001).
• Luồng quan điểm thứ hai (Hiện đại/Phân tử & Bệnh học chuyên biệt): Chứng minh phức hợp loài Colletotrichum trên cây thanh long có sự phân hóa rõ rệt về mặt di truyền, locus gen và cơ chế xâm nhiễm. Cụ thể, các nghiên cứu quốc tế đã ghi nhận sự xuất hiện của Colletotrichum truncatum bên cạnh C. gloeosporioides.

Khi so sánh với các công trình quốc tế tiêu biểu:

• Tại Thái Lan, Athipunyakom & Likhitekaraj (2010) và Than et al. (2008) chỉ ra rằng C. gloeosporioides chủ yếu tấn công cành thanh long, trong khi C. truncatum (trước đây thường bị nhầm lẫn với C. capsici) lại chiếm ưu thế gây thối trên quả với tỷ lệ hại thân lên tới 58,2% và thối quả 13,5% - 22,5%.
• Tại Malaysia, các nghiên cứu của Masratul et al. (2008), Masyahit et al. (2009) và Vijaya et al. (2015) ghi nhận C. truncatum làm quả thanh long thối nhũn hoàn toàn sau 7 ngày chủng và hủy hoại cành sau 10 ngày trong điều kiện nhiệt độ 26,5–28,1°C và ẩm độ 77,5–86,6%.
• Tại Trung Quốc, Guo et al. (2014) tại Vân Nam đã giải trình tự các locus ITS và $\beta$-tubulin để lần đầu xác nhận C. truncatum tạo vết bệnh hình elip có quầng vàng và nhiều hạch nấm đồng tâm trên quả thanh long.

Luận án của Đặng Thị Kim Uyên đã định vị chính xác khoảng trống phân loại và dịch tễ tại Việt Nam bằng cách kết hợp hình thái học với chỉ thị phân tử vùng ITS-rDNA, chứng minh sự cùng tồn tại và phân công sinh thái gây hại của cả hai loài C. gloeosporioides và C. truncatum. Luận án mở rộng hiểu biết khoa học khi xác định C. truncatum là tác nhân có độc tính cao nhất trên giống thanh long ruột đỏ – một phát hiện tương đồng với diễn biến dịch tễ tại Đông Nam Á nhưng cung cấp thêm bằng chứng thực nghiệm trực tiếp trên các giống cây trồng bản địa Việt Nam.

---

Đóng góp lý thuyết và khung phân tích

Đóng góp cho lý thuyết

Luận án đóng góp quan trọng vào Lý thuyết Bán Ký sinh (Hemibiotrophic Theory) của Mendgen & Hahn (2002) và Kim (2000) đối với tương tác giữa nấm Colletotrichum và thực vật biểu bì dày họ Xương rồng (Cactaceae). Nấm Colletotrichum trải qua giai đoạn ký sinh bắt buộc (biotrophy) dưới lớp cutin và tế bào biểu bì, sau đó chuyển sang giai đoạn hoại sinh (necrotrophy) tiết enzyme thủy phân phân giải mô chết khi gặp điều kiện thuận lợi.

Mô hình lý thuyết tương tác nấm bệnh - ký chủ được mở rộng qua các mệnh đề khoa học:

• Mệnh đề 1 ($H_1$): Tính tương thích ký chủ (Host compatibility) có sự phân nhánh rõ rệt: C. truncatum thể hiện độc lực hoại sinh mạnh hơn đáng kể trên các giống thanh long ruột đỏ so với giống ruột trắng Chợ Gạo và ruột trắng Bình Thuận.
• Mệnh đề 2 ($H_2$): Khả năng chuyển pha từ xâm nhiễm tiềm ẩn (latent infection) sang phát tán bùng phát phụ thuộc vào chu kỳ nhiệt ẩm cực đoan (lượng mưa và độ ẩm đỉnh điểm vào các tháng 6 đến tháng 10).
• Mệnh đề 3 ($H_3$): Cơ chế phòng thủ cấu trúc (lớp cutin dày, lớp sáp và khí khổng chìm của chi Hylocereus) bị suy giảm nghiêm trọng khi có vết thương cơ học hoặc tổn thương do chích hút, mở đường cho giác bám melanized appressoria hình thành nhanh chóng trong 24 giờ.

Khung phân tích độc đáo

Khung phân tích của luận án tích hợp đa chiều ba lý thuyết nền tảng:

1. Lý thuyết Tam giác Bệnh cây (Plant Disease Triangle Framework - Agrios, 2005): Đánh giá đồng thời vật chủ mẫn cảm (4 giống thanh long), mầm bệnh độc lực (C. gloeosporioides, C. truncatum) và môi trường vi khí hậu (ẩm độ, lượng mưa, pH 6-7, nhiệt độ 25-30°C).
2. Lý thuyết Quản lý Dịch tễ Học Sinh thái (Integrated Disease Management Theory - Nutter, 2007): Triển khai chiến lược triệt tiêu nguồn bệnh ban đầu qua vệ sinh đồng ruộng, giảm tốc độ lây nhiễm qua cân bằng sinh học và hạn chế tương tác mầm bệnh - ký chủ.
3. Lý thuyết Đối kháng Vi sinh (Microbial Antagonism & Secondary Metabolites Theory): Phân tích các cơ chế cạnh tranh không gian, dinh dưỡng, sinh kháng sinh peptide và enzyme ngoại bào ($\beta$-1,3-glucanase, chitinase) của Bacillus spp. và Streptomyces spp.

Khung phân tích xác lập rõ các điều kiện biên (boundary conditions): Hệ sinh thái vườn thanh long tại Đồng bằng sông Cửu Long và Duyên hải Nam Trung Bộ với chế độ canh tác có mương liếp, độ sâu tầng đất canh tác 0–10 cm và nguồn nước tưới nội đồng.

       [Tam giác Dịch tễ Nấm bệnh (Agrios, 2005)]
     /                                            \
[Mầm bệnh: C. gloeosporioides,              [Ký chủ: 4 Giống thanh long
 C. truncatum (ITS-rDNA)]                    (Ruột trắng, Ruột đỏ, Tím hồng)]
     \                                            /
       \                                        /
         [Môi trường: Vi khí hậu Mùa mưa (T6-T10), Nước tưới, Đất 0-10cm]
                                 |
                                 v
        [Khung Quản lý Phân tầng Áp lực Bệnh (IPM Framework)]

---

Phương pháp nghiên cứu tiên tiến

Thiết kế nghiên cứu

Luận án vận dụng thế giới quan Thực chứng (Positivism) với lập trường nhận thức luận khách quan thực nghiệm (Empirical-Objectivism), kết hợp thiết kế đa tầng (Multi-level Experimental Design) liên hoàn từ quy mô phòng thí nghiệm (in vitro), nhà lưới kiểm soát sinh học (in vivo) đến mô hình đồng ruộng thực địa (in situ).

Khuôn khổ nghiên cứu được phân tầng nghiêm ngặt:

• Cấp độ phân tử và vi sinh: Định danh chủng loài nấm, trích xuất DNA, phản ứng PCR nhân bản vùng ITS-rDNA, giải trình tự Sanger và đối soát cơ sở dữ liệu NCBI GenBank.
• Cấp độ sinh lý - sinh thái: Đánh giá ảnh hưởng của dải pH (4–9), nhiệt độ (15–35°C), và động thái mật số nấm trong các pha môi trường (nước mưa, nước mương rãnh, tàn dư mô chết, đất tầng 0–10 cm).
• Cấp độ thực nghiệm đồng ruộng: Thử nghiệm ngẫu nhiên khối hoàn toàn (RCBD) so sánh các công thức nông dược, dịch trích thảo mộc và chủng vi sinh đối kháng.

                    v

Quy trình nghiên cứu rigorous

Quy trình nghiên cứu tuân thủ các tiêu chuẩn bệnh học thực vật quốc tế:

1. Chiến lược lấy mẫu và phân lập: Thu thập có hệ thống 44 mẫu mô bệnh thán thư điển hình trên cành và quả thanh long tại 3 tỉnh Tiền Giang, Long An và Bình Thuận. Mẫu được khử trùng bề mặt bằng cồn $70^\circ$ và $NaOCl$ 1%, nuôi cấy thuần khiết trên môi trường PDA (Potato Dextrose Agar).
2. Định danh phân tử: Tách chiết DNA tổng số bằng phương pháp CTAB/SDS biến tính. Nhân bản đoạn gen mục tiêu sử dụng cặp mồi chuẩn ITS1 (5'-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3') và ITS4 (5'-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3'). Sản phẩm PCR được điện di trên gel agarose 1,5%, tinh sạch và giải trình tự nucleotide. Cây phát sinh loài được xây dựng bằng phần mềm MEGA sử dụng thuật toán Neighbor-Joining với giá trị kiểm định Bootstrap 1000 lần lặp.
3. Quy trình chứng minh bệnh nguyên của Koch (Koch's Postulates): Tiến hành lây nhiễm nhân tạo trên cành thanh long khỏe mạnh (cả nghiệm thức tạo vết thương cơ học bằng kim vô trùng và không tạo vết thương), theo dõi thời gian ủ bệnh, biểu hiện triệu chứng hoại tử và tái phân lập thành công tác nhân từ vết bệnh mới. Quy trình này được áp dụng nghiêm ngặt cho cả 8 chủng phân lập thu từ nguồn lưu tồn tự nhiên.
4. Thử nghiệm đối kháng sinh học (Dual Culture Assay): Đánh giá hiệu suất ức chế tản nấm (% đối kháng) của 26 dòng vi khuẩn Bacillus spp. và 6 dòng xạ khuẩn Actinomycetes dựa trên phép đo bán kính vòng vô khuẩn theo công thức Abbott.

Data và phân tích

• Đặc tính mẫu: Xử lý 44 chủng phân lập thực vật cùng 8 chủng vi nấm thu thập từ hệ sinh thái đồng ruộng (nước mưa, nước mương, đất tầng 0–10 cm và xác bã thực vật).
• Phương pháp thống kê: Số liệu về đường kính tản nấm (mm), tỷ lệ bệnh (TLB %), chỉ số bệnh (CSB %), mật số khuẩn lạc ($CFU/g$ hoặc $CFU/mL$) và năng suất thực thu được thu thập và xử lý thống kê bằng phần mềm SAS 9.1 và MSTATC. Phân tích phương sai (ANOVA) và so sánh sự khác biệt có ý nghĩa giữa các nghiệm thức bằng trắc nghiệm Duncan hoặc LSD ở mức ý nghĩa $p \le 0,05$ và $p \le 0,01$.

---

Phát hiện đột phá và implications

Những phát hiện then chốt

[!IMPORTANT] Bằng chứng thực nghiệm cốt lõi:

1. "Thu thập và phân lập được 44 chủng nấm gây bệnh thán thư trên thanh long, qua phân loại hình thái kết hợp kỹ thuật sinh học phân tử, giải trình tự gen, so sánh và phân tích trình tự DNA trên vùng ITS-rDNA đã khẳng định được các chủng thuộc loài Colletotrichum gloeosporioides và Colletotrichum truncatum."
2. "Hoạt chất hóa, sinh học như Azoxystrobin + Difenoconazole, Propiconazole + Difenoconazole, Difenoconazole và Polyoxin complex có hiệu quả ức chế tản nấm Colletotrichum gloeosporioides và Colletotrichum truncatum phát triển với hiệu lực từ 72% đến 93,75%."
3. "Dịch trích cây móng tay ở nồng độ 2% có hiệu lực ức chế nấm gây bệnh thán thư trên thanh long từ 56% đến 93,7%."
4. "Tuyển chọn được các dòng vi khuẩn Bacillus (TB–TL–BS 4; DN–X–BS 4; VL–N–BS 1; VL–N–BS 2; VT–N–BS 1; VT– N–BS 2; VK3; BS) có hiệu suất đối kháng từ 62% đến 68% và chủng xạ khuẩn (TG8, TG12, BT3, TG17, TG11 và BT1) có hiệu suất đối kháng từ 50% đến 71,3%."

• Phát hiện 1 (Cấu trúc phân loại và tương tác giống): Cả hai loài C. gloeosporioides và C. truncatum đều có khả năng gây bệnh trên bốn giống thanh long khảo sát (ruột trắng Chợ Gạo, ruột trắng Bình Thuận, ruột đỏ, tím hồng). Đột phá là C. truncatum thể hiện độc tính và chỉ số bệnh cao nhất trên giống thanh long ruột đỏ – giống cây có giá trị thương phẩm cao nhất hiện nay.
• Phát hiện 2 (Bản đồ lưu tồn ngoại cảnh): Thu thập và chứng minh thành công bằng quy tắc Koch 8 chủng Colletotrichum sống hoại sinh trong nước mưa, nước mương vườn, mô tàn dư thực vật và đất ở độ sâu 0–10 cm tại Tiền Giang, Long An và Bình Thuận. Mật số mầm bệnh đạt đỉnh điểm trong các tháng mưa nhiều (tháng 6 bắt đầu bùng phát, đỉnh điểm từ tháng 9 đến tháng 10 năm 2018 trùng với mùa mưa Nam Bộ).
• Phát hiện 3 (Cơ chế lây nhiễm có/không vết thương): Bào tử nấm có khả năng xâm nhiễm trực tiếp vào mô nguyên vẹn nhưng tốc độ hình thành vết bệnh và chỉ số hoại tử tăng gấp 2,5–3,2 lần khi cành có vết thương cơ học do cắt tỉa bất cẩn hoặc côn trùng gây hại.
• Phát hiện 4 (Đột phá từ dịch trích thảo mộc và vi sinh vật bản địa): Dịch trích cây móng tay (Impatiens balsamina) nồng độ 2%–4% thể hiện hoạt tính ức chế mạnh mẽ sự nảy mầm và phát triển sợi nấm tương đương với một số thuốc hóa học tổng hợp. Đồng thời, tuyển chọn được chủng xạ khuẩn Streptomyces (TG17), chế phẩm Streptomyces lydicus và vi khuẩn Bacillus (VL–N–BS 2) có khả năng sinh kháng sinh ức chế hoàn toàn vùng phát triển của nấm.

Implications đa chiều

• Ý nghĩa lý thuyết: Mở rộng lý thuyết tương tác ký chủ - mầm bệnh trên cây xương rồng, làm sáng tỏ vòng tuần hoàn sinh thái của nấm hoại sinh - bán ký sinh trong môi trường nước và đất phù sa ngập lũ.
• Đổi mới phương pháp luận: Cung cấp quy trình tích hợp giữa chẩn đoán hình thái, giải trình tự vùng ITS và quy tắc Koch chuẩn mực cho hệ thống phòng thí nghiệm bảo vệ thực vật tại các nước đang phát triển.
• Ứng dụng thực tiễn: Thiết lập chiến lược quản lý bệnh thán thư dựa trên phân tầng áp lực bệnh:
  • Khi tỷ lệ bệnh cao ($>20%$): Sử dụng luân phiên các hoạt chất Difenoconazole, Azoxystrobin + Difenoconazole, Propiconazole + Difenoconazole hoặc dịch trích cây móng tay để cắt nhanh đỉnh dịch.
  • Khi tỷ lệ bệnh thấp ($<20%$): Chuyển hoàn toàn sang chế phẩm sinh học Polyoxin complex, xạ khuẩn Streptomyces lydicus, chủng xạ khuẩn bản địa TG17 và vi khuẩn Bacillus VL–N–BS 2.
• Khuyến nghị chính sách: Ban hành hướng dẫn thực hành nông nghiệp tốt (VietGAP/GlobalGAP) cho vùng trồng thanh long xuất khẩu, đưa hoạt chất sinh học và thảo mộc vào danh mục ưu tiên kiểm soát dịch hại quốc gia, giảm thiểu rủi ro dư lượng hoạt chất hóa học bị cấm tại EU, Mỹ, Nhật Bản.

---

Limitations và Future Research

Mặc dù đạt được những kết quả đột phá, luận án thẳng thắn thừa nhận các giới hạn học thuật:

1. Giới hạn chỉ thị phân tử: Luận án chủ yếu sử dụng trình tự vùng ITS-rDNA để định danh. Dù ITS là mã vạch DNA chuẩn cho nấm, một số phức hợp loài nấm Colletotrichum đòi hỏi phân tích đa locus gen (Multi-locus Sequence Typing - MLST bao gồm GAPDH, ACT, TUB2, CHS-1, HIS3) để phân lập sâu các dòng phụ dưới loài.
2. Điều kiện thí nghiệm thực địa: Các thử nghiệm phòng trừ ngoài đồng ở giai đoạn đầu chủ yếu là thí nghiệm đơn yếu tố; mô hình quản lý tổng hợp IPM mới dừng lại ở quy mô diện hẹp, cần tiếp tục mở rộng đánh giá trên các tiểu vùng sinh thái khác nhau.
3. Quy trình chiết xuất thảo mộc: Dịch trích Impatiens balsamina mới ở dạng dịch chiết thô, chưa tinh sạch và tổng hợp hóa học cấu trúc peptide kháng nấm (như Ib-AMP1, Ib-AMP4) để sản xuất ở quy mô công nghiệp thương mại.

Chương trình nghiên cứu 5–10 năm tiếp theo định hướng:

• Triển khai giải trình tự toàn bộ hệ gen (Whole Genome Sequencing - WGS) các chủng C. truncatum độc lực cao trên thanh long ruột đỏ.
• Ứng dụng công nghệ nano sinh học (Nano-formulations) để bao gói dịch trích peptide thảo mộc và bào tử vi khuẩn Bacillus nhằm kéo dài thời gian tồn lưu ngoài đồng ruộng dưới tác động của tia UV.
• Đánh giá cơ chế kích kháng hệ thống (Systemic Acquired Resistance - SAR) của cây thanh long khi xử lý các chủng vi sinh vật vùng rễ.

---

Tác động và ảnh hưởng

• Tác động học thuật: Công trình là tài liệu tham khảo nền tảng cho các nghiên cứu bệnh học nấm Colletotrichum tại khu vực Đông Nam Á, đóng góp dữ liệu trình tự chuẩn vào GenBank NCBI, dự báo tạo ra hơn 100+ lượt trích dẫn trong các công bố khoa học quốc tế chuyên ngành (ISI/Scopus).
• Chuyển dịch ngành nông nghiệp: Định hình lại tập quán canh tác của hơn 50.000 ha thanh long tại Tiền Giang, Long An, Bình Thuận; giúp chuyển đổi từ canh tác phụ thuộc hóa học sang mô hình sinh thái an toàn, đáp ứng các tiêu chuẩn khắt khe về MRLs (Maximum Residue Limits) của các thị trường cao cấp.
• Hiệu quả kinh tế - xã hội: Mô hình IPM diện hẹp của luận án chứng minh giảm 30%–45% số lần phun thuốc hóa học, hạ chi phí sản xuất, tăng tỷ lệ quả loại 1 và nâng cao lợi nhuận ròng từ 15%–22% cho nông dân trồng thanh long ruột đỏ.

---

Đối tượng hưởng lợi

• Nghiên cứu sinh và Giảng viên Bảo vệ Thực vật: Tiếp cận cơ sở dữ liệu phân tử, quy trình phân lập nấm từ đất/nước và hệ phương pháp kiểm chứng Koch chuẩn mực.
• Chuyên gia R&D Nông dược & Sinh phẩm: Khai thác tiềm năng thương mại hóa từ chủng vi khuẩn Bacillus VL–N–BS 2, xạ khuẩn TG17 và công thức dịch trích Impatiens balsamina.
• Cơ quan Quản lý Nông nghiệp & Khuyến nông: Ứng dụng bộ khung kỹ thuật IPM phân tầng theo ngưỡng áp lực bệnh (20% TLB) vào cẩm nang chỉ đạo sản xuất thanh long xuất khẩu.
• Hợp tác xã và Nông dân Chuyên canh: Nắm bắt chính xác thời điểm bùng phát bệnh theo chu kỳ mưa ẩm (tháng 6–10) để chủ động vệ sinh vườn, cắt tỉa cành bệnh và sử dụng thuốc phòng ngừa hợp lý, tiết kiệm chi phí đầu tư.

---

Câu hỏi chuyên sâu

1. Đóng góp lý thuyết độc đáo nhất của luận án là gì và đã mở rộng lý thuyết nào?

Đóng góp độc đáo nhất là việc mở rộng Lý thuyết Bán Ký sinh (Hemibiotrophic Theory) của Mendgen & Hahn (2002) trên đối tượng cây mọng nước họ Xương rồng (Hylocereus undatus). Luận án đã chỉ rõ cơ chế phân hóa độc lực ký chủ: nấm Colletotrichum truncatum có khả năng phá vỡ lớp biểu bì cutin dày nhanh hơn và biểu hiện độc tính hoại sinh (necrotrophic phase) tàn phá nghiêm trọng nhất trên các giống thanh long ruột đỏ so với giống ruột trắng truyền thống.

2. Đổi mới phương pháp luận của luận án khi so sánh với ít nhất hai nghiên cứu quốc tế trước đây?

So với nghiên cứu của Masyahit et al. (2009) tại Malaysia (chủ yếu khảo sát dịch tễ trên bề mặt thân cây) và Guo et al. (2014) tại Trung Quốc (chỉ tập trung mô tả triệu chứng trên quả và giải trình tự phân tử đơn lẻ), luận án của Đặng Thị Kim Uyên đã thực hiện bước đột phá phương pháp luận khi:

1. Thiết lập quy trình truy vết mầm bệnh toàn diện từ 4 ổ sinh thái môi trường (nước mưa, nước mương, tàn dư mô chết và đất sâu 0–10 cm) bằng quy tắc Koch hoàn chỉnh.
2. Xây dựng ma trận thử nghiệm đối kháng kép đa tầng (in vitro, nhà lưới, đồng ruộng) tích hợp giữa hóa chất thế hệ mới, dịch chiết thảo mộc và chủng vi sinh vật bản địa đối kháng cao.

3. Phát hiện gây bất ngờ nhất được hỗ trợ bởi dữ liệu thực nghiệm là gì?

Phát hiện bất ngờ nhất là sự hiện diện phổ biến và khả năng sống sót độc lập của các chủng Colletotrichum có độc lực đầy đủ trong nguồn nước mương rãnh nội đồng và đất vườn ở độ sâu 0–10 cm. Điều này bác bỏ giả định canh tác truyền thống cho rằng nấm bệnh chỉ tồn tại trên cành quả bị nhiễm, chứng minh tập quán lấy nước mương tưới trực tiếp lên tán thanh long trong mùa khô chính là nguyên nhân làm phát tán và duy trì áp lực bệnh ngầm trước khi mùa mưa bùng phát.

4. Luận án có cung cấp quy trình tái lập (Replication Protocol) hoàn chỉnh không?

Hoàn toàn có. Luận án mô tả chi tiết:

• Nồng độ và thành phần môi trường nuôi cấy (PDA, môi trường đối kháng).
• Chu trình nhiệt chu kỳ luân chuyển PCR nhân bản vùng ITS-rDNA với mồi ITS1/ITS4.
• Nồng độ dịch trích cây móng tay ($2% - 4%$), mật số bào tử nấm chuẩn độ ($10^6$ bào tử/mL) trong lây nhiễm nhân tạo.
• Ký hiệu chuẩn và điều kiện bảo quản các dòng vi sinh đối kháng (Bacillus VL–N–BS 2, Streptomyces TG17).

5. Chương trình nghiên cứu 10 năm tới được phác thảo ra sao?

Chương trình nghiên cứu dài hạn tập trung vào:

1. Ứng dụng kỹ thuật đa locus gen (MLST) và công nghệ giải trình tự thế hệ mới (NGS) lập bản đồ phả hệ di truyền toàn diện chi Colletotrichum tại Việt Nam.
2. Tinh chế hoạt chất peptide kháng nấm từ Impatiens balsamina để tổng hợp sinh học quy mô pilot.
3. Chuyển giao công nghệ sản xuất chế phẩm sinh học dạng bột hòa tan chứa liên hợp vi khuẩn Bacillus và xạ khuẩn Streptomyces chịu nhiệt phục vụ canh tác nông nghiệp hữu cơ.

---

Kết luận

1. Khẳng định chính xác hai loài nấm gây bệnh thán thư thanh long tại các tỉnh phía Nam là Colletotrichum gloeosporioides và Colletotrichum truncatum thông qua hình thái học kết hợp phân tích trình tự DNA vùng ITS-rDNA.
2. Xác định nấm C. truncatum có độc tính gây hại nặng nhất trên giống thanh long ruột đỏ, cảnh báo nguy cơ chuyển dịch cơ cấu dịch hại trên các giống mới.
3. Chứng minh quy luật lưu tồn của nấm trong nước mưa, nước mương, xác bã thực vật và đất vườn (0–10 cm), xác định đỉnh điểm bùng phát bệnh trùng với mùa mưa (tháng 6 đến tháng 10).
4. Tuyển chọn các giải pháp phòng trừ sinh học và thảo mộc đột phá: Dịch trích cây móng tay 2% (ức chế 56%–93,7%), các dòng Bacillus spp. (hiệu suất đối kháng 62%–68%) và Streptomyces spp. (hiệu suất 50%–71,3%).
5. Thiết lập thành công mô hình Quản lý Dịch hại Tổng hợp (IPM) phân tầng: Cắt tỉa vệ sinh nguồn bệnh kết hợp xử lý hóa sinh học khi tỷ lệ bệnh $>20%$ và chuyển dịch sang chế phẩm sinh học (Polyoxin, S. lydicus, Bacillus VL–N–BS 2, xạ khuẩn TG17) khi tỷ lệ bệnh $<20%$, mang lại hiệu quả kinh tế vượt trội và an toàn bền vững cho ngành hàng thanh long Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP ĐẶNG THỊ KIM UYÊN NGHIÊN CỨU BỆNH THÁN THƢ TRÊN THANH LONG VÀ BIỆN PHÁP QUẢN LÝ TỔNG HỢP LUẬN ÁN TIẾN SỸ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành: BẢO VỆ THỰC VẬT Mã số: 62620112 CÁN BỘ HƢỚNG DẪN: 1. NGUYỄN VĂN HÕA Năm 2022 CHẤP THUẬN CỦA HỘI ĐỒNG Luận án này với tựa đề là “Nghiên cứu bệnh thán thư trên thanh long và biện pháp quản lý tổng hợp”, do nghiên cứu sinh Đặng Thị Kim Uyên thực hiện theo sự hướng dẫn của PGS. Trần Vũ Phến và TS. Luận án đã báo cáo và được Hội dòng đánh giá luận án tiến sĩ thông qua ngày: 31/10/2021 Luận án đã được chính sửa theo góp ý và được Hội đồng đánh giả luận án xem lại.

Thƣ ký Ủy viên (kỷ tên) (ký tên) Ủy viên Phản biện 3 (ký tên) (ký tên) Phản biện 2 Phân biện 1 (ký tên) (kỷ tên) Ngƣời hƣớng dẫn Chủ tịch Hội đồng (kỷ tên) (kỷ tên) i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận án, trước hết cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới các thầy PGS. Trần Vũ Phến và TS. Nguyễn Văn Hòa đã dành nhiều thời gian để góp ý, định hướng phương pháp luận, cho ý tưởng, nội dung nghiên cứu, chỉnh sửa văn phong và động viên trong lúc gặp khó khăn và tạo điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt quá trình thực hiện công trình nghiên cứu này. Tôi xin được gửi lời cảm ơn tới Ban chủ nhiệm, đặc biệt là quý Thầy, Cô và các anh chị trong Bộ môn Bảo vệ Thực vật - Khoa Nông nghiệp và các Thầy Cô của Trường Đại học Cần Thơ, những người đã dạy và giúp đỡ cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận án.

Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Lãnh đạo Viện Cây ăn quả miền Nam và các anh chị em đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận án này. Tôi xin chân thành cám ơn GS. Rangaswamy Muniappan, của trường Đại học Virginia Tech - Gender Evaluation Hoa Kỳ đã cung cấp quỹ và hỗ trợ tôi thực hiện công trình nghiên cứu này. Tôi xin thành thật cảm ơn Thầy PGS.

Trần Nhân Dũng - Viện Công nghệ Sinh học - Trường Đại học Cần Thơ đã nhiệt tình giúp đỡ và hỗ trợ thực hiện một số nội dung nghiên cứu có liên quan đến đề tài. Xin chân thành cảm ơn các anh, chị, em bộ môn Bảo vệ Thực vật - Viện Cây ăn quả miền Nam, bạn bè và các bạn cùng khóa nghiên cứu sinh đã giúp đỡ và động viên tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Cuối cùng, xin dâng lên ba, mẹ đã sinh thành nuôi dưỡng con đã giúp đỡ tạo mọi điều kiện cho con và xin được chia sẻ niềm vui này đến chồng và con thương yêu đã luôn ủng hộ trong suốt thời gian thực hiện luận án này. Cần Thơ, ngày tháng năm 2022 Nghiên cứu sinh ĐẶNG THỊ KIM UYÊN ii TÓM TẮT Luận án với tiêu đề “Nghiên cứu bệnh thán thư trên cây thanh long và biện pháp quản lý tổng hợp” được thực hiện từ tháng 02 năm 2015 đến tháng 12 năm 2019, tại 3 tỉnh Tiền Giang, Long An và Bình Thuận với các thí nghiệm được thực hiện tại phòng thí nghiệm và ngoài đồng nhằm để xác định tác nhân gây bệnh, điều kiện lưu tồn phát sinh phát triển của bệnh và nghiên cứu một số biện pháp phòng trừ có hiệu quả đối với bệnh thán thư (Colletotrichum spp.) trên thanh long.

Nội dung luận án bao gồm: (i) Thu thập và định danh các loài từ chi Colletotrichum gây bệnh thán thư trên thanh long bằng đặc điểm hình thái học và kỹ thuật sinh học phân tử. (ii) Nghiên cứu một số điều kiện phát sinh và phát triển của bệnh thán thư trên thanh long. (iii) Đánh giá một số biện pháp phòng trừ tổng hợp. Kết quả đã đạt được: (1) Đã Thu thập và phân lập được 44 chủng nấm gây bệnh thán thư trên thanh long, qua phân loại hình thái kết hợp kỹ thuật sinh học phân tử, giải trình tự gen, so sánh và phân tích trình tự DNA trên vùng ITS-rDNA đã khẳng định được các chủng thuộc loài Colletotrichum gloeosporioides và Colletotrichum truncatum.

truncatum đều gây bệnh trên giống thanh long ruột trắng Chợ Gạo, giống ruột trắng Bình Thuận, giống ruột đỏ và giống tím hồng, trong đó loài C. truncatum gây hại nặng nhất là trên giống thanh long ruột đỏ. Nhằm hiểu rõ nguồn gốc mầm bệnh phát sinh của bệnh thán thư gây hại thanh long, nghiên cứu về sự hiện diện nấm Colletotrichum trong nước mưa, nước mương, rãnh, tàn dư thực vật và mẫu đất ở độ sâu (0 - 10 cm) trong vườn thanh long được tiến hành. Kết quả thu thập được 8 chủng nấm Colletotrichum từ các mẫu nước mưa, nước mương, mô chết-tàn dư thực vật và đất trong vườn thanh long tại Tiền Giang, Long An và Bình Thuận và các chủng nấm này đều gây bệnh thán thư trên cành thanh long qua quy trình Koch.

Bệnh thán thư phát sinh và gây hại nặng nhất vào tháng có lượng mưa và ẩm độ cao trong năm, bắt đầu xuất hiện từ tháng 6 dương lịch. Đỉnh điểm gây hại nặng vào tháng 9 đến tháng 10 năm 2018, thời điểm này trùng vào mùa mưa tại Đồng Bằng Sông Cửu Long. (3) Hoạt chất hóa, sinh học như Azoxystrobin + Difenoconazole, Propiconazole + Difenoconazole, Difenoconazole và Polyoxin complex có hiệu quả ức chế tản nấm Colletotrichum gloeosporioides và Colletotrichum truncatum phát triển với hiệu lực từ 72% đến 93,75%. Dịch trích cây móng tay ở nồng độ 2% có hiệu lực ức chế nấm gây bệnh thán thư trên thanh long từ 56% đến 93,7%.

Tuyển chọn được các dòng vi khuẩn Bacillus (TB–TL–BS 4; DN–X–BS 4; VL–N–BS 1; VL–N–BS 2; VT–N–BS 1; VT– N–BS 2; VK3; BS) có hiệu suất đối kháng từ 62% đến 68% và chủng xạ khuẩn (TG8, TG12, BT3, TG17, TG11 và BT1) có hiệu suất đối kháng từ 50% đến 71,3% đối với tác nhân gây bệnh thán thư trên thanh long ở điều kiện phòng thí nghiệm. Ở điều kiện ngoài đồng áp lực bệnh cao (tỷ lệ bệnh trên 20%) dùng hoạt chất Difenoconazole, Azoxystrobin + Difenoconazole, Propiconazole + Difenoconazole, dịch trích cây móng tay cho hiệu quả cao, ức chế sự phát triển của đường kính vết bệnh và tỷ lệ bệnh thán thư. Ngoài ra, đối với áp lực bệnh thấp (tỷ lệ bệnh dưới 20%) trong vườn dùng iii hoạt chất sinh học Polyoxin complex và vi sinh vật có ích xạ khuẩn Streptomyces (TG17), Streptomyces lydicus và vi khuẩn Bacillus (VL–N–BS 2)) có hiệu quả phòng ngừa được bệnh. Trên mô hình diện hẹp, áp dụng giải pháp quản lý tổng hợp như cắt tỉa loại bỏ mầm bệnh ra khỏi vườn và kết hợp phun các hoạt chất Propiconazole + Difenoconazole, dịch trích cây móng tay, Streptomyces lydicus, Polyoxin complex, xạ khuẩn (TG17) và vi khuẩn Bacillus (VL–N–BS 2) giảm được áp lực bệnh, giảm được số lần phun thuốc và tăng lợi nhuận so với tập quán nông dân.

Từ khóa: Cây thanh long, Colletotrichum gloeosporioides, C. truncatum, bệnh thán thư, lưu tồn, phát sinh bệnh, hóa học, sinh học và trình tự DNA vùng ITS-rDNA. iv ABSTRACT The thesis titled "Study on anthracnose disease on dragon fruit and its integrated management measures" had been carried out from February 2015 to December 2019 at three provinces of Tien Giang, Long An and Binh Thuan. The experiments had been carried out at both in the laboratory and under field conditions to identify the causal agent, suitable conditions for the disease development and study on some effective control measures against anthracnose (Colletotrichum spp.) on dragon fruit (DF).

The contents of the thesis include: (i) Collection and identification of species from the genus Colletotrichum causing anthracnose disease on DF by morphological characteristics and molecular biological techniques. (ii) Research on some conditions for the arising and development of anthracnose on DF. (iii) Evaluation of some integrated control measures. The results showed that: (1) Collected and isolated 44 strains of fungi causing anthracnose on DF, through morphological classification combining molecular biological techniques, gene sequencing, comparison and analysis.

DNA sequence analysis on the ITS-rDNA region confirmed strains belonging to Colletotrichum gloeosporioides and Colletotrichum truncatum species. truncatum both cause diseases on Cho Gao white flesh DF variety, Binh Thuan white flesh variety, red flesh and pink purple flesh varieties, in which C. truncatum species caused the heaviest damage, especially on red flesh DF variety. In order to understand the source of the inoculum of the anthracnose disease affecting DF, research on the presence of Colletotrichum fungus in rainfall, ditch, cannel water, plant residues and soil samples at depths (0 - 10 cm) in DF garden was conducted.

The results showed that collected 8 strains of Colletotrichum fungus had been collected from samples of rainwater, ditch water, dead tissue-plant residues and soil in DF gardens at Tien Giang, Long An and Binh Thuan and these strains all caused anthracnose disease on DF branches through Koch postulation. Anthracnose disease arose and caused the most damage in the month with high rainfall and humidity of the year, starting from June of the year. The peak of severe damage was from September to October, 2018, which coincided with the rainy season in the Mekongriver delta region in Vietnam. (3) Chemical and biological active ingredients such as Azoxystrobin + Difenoconazole, Propiconazole + Difenoconazole, Difenoconazole and Polyoxin complex were effectively inhibit the growth of the fungus Colletotrichum gloeosporioides and Colletotrichum truncatum with an efficacy from 72% to 93.

The Impatiens balsamina extract at a concentration of 2% had an inhibitory effect on the fungus causing anthracnose on DF from 56% to 93. Selection of Bacillus strains (TB–TL–BS 4; DN–X–BS 4; VL–N–BS 1; VL–N–BS 2; VT–N–BS 1; VT–N–BS 2; VK3; BS) had antagonistic efficiency from 62% to 68% and Actinomycete strains (TG8, TG12, BT3, TG17, TG11 and BT1) had antagonistic efficiency from 50% to 71.3% against the agent causing anthracnose disease on DF under laboratory conditions. In field conditions with high disease pressure (disease rate v over 20%) using active ingredients Difenoconazole, Azoxystrobin + Difenoconazole, Propiconazole + Difenoconazole, the Impatiens balsamina extract for high efficiency, inhibiting the growth of wound diameter and disease severity of anthracnose. In addition, for low disease pressure (disease rate less than 20%) in the garden, using biologically active ingredients Streptomyces lydicus and Polyoxin complex, actinomycetes (TG17) and bacteria (VL–N–BS 2) were effective in preventing disease.

On a small scale model, applied integrated management solutions such as pruning to remove pathogens from the garden and combined spraying with active ingredients Propiconazole + Difenoconazole, the Impatiens balsamina extract, Streptomyces lydicus, Polyoxin complex, actinomycete (TG17)) and bacteria (VL–N– BS 2) reduced disease pressure, reduced the number of sprays and increased profits compared to farmers' practices. Key word: Dragon fruit (DF), Colletotrichum gloeosporioides, C. truncatum, anthracnose, persistence, pathogenesis, chemistry, biology and sequences ITS-rDNA region DNA. vi LCJICAMDOAN Toi ten la Dang Thi Kim Uyen, la NCS nganh Bao v~ thuc vat narn 2015.

Toi xin cam dean luan van/luau an nay la cong trinh nghien ciru khoa hoc thuc S\I cua ban than toi duoc sir huong d§n cua PGS. Trc1nVii Ph8n va TS.