MỞ ĐẦU Bệnh phấn trắng được xác định là loại bệnh gây hại trên rất nhiều loại cây trồng có giá trị ở Việt Nam và cũng đã được ghi nhận gây hại trên một số loại cây ăn quả. Các gây hại đối với các cây ăn quả được ghi nhận là: Làm rụng đọt non, rụng hoa, rụng trái non trên cây xoài và làm cháy lá, thân cành, giảm đáng kể đến năng suất nho ở Bình Thuận. Trên cây mận ở Sơn La bệnh phấn trắng gây hại ở mọi loại hình vườn, từ vườn ươm, vườn kiến thiết cơ bản đến vườn giai đoạn kinh doanh. Ngoài ra, bệnh phấn trắng đã được phát hiện gây hại hầu hết các diện tích trồng cam quýt ở các tỉnh phía Bắc như: Mộc Châu, Hà Giang, Tuyên Quang, Điện Biên, Lạng Sơn… do nấm Oidium tingitaninum xâm nhiễm và gây hại trên các bộ phận non của cây.
Cây đậu tương (Glycine max (L) Merr) là cây công nghiệp và thực phẩm có giá trị kinh tế cao. Ở Việt Nam diện tích cây đậu tương khoảng 185.000 ha, năng suất trung bình 14 tạ/ ha, sản lượng khoảng 245 nghìn tấn (FAOSTAT Database, 2006). Hiện nay, bệnh phấn trắng đang gây hại khá nặng trên nhiều diện tích trồng đậu tương và trên nhiều giống mới có năng suất cao như giống DT26 làm thiệt hại đáng kể đến năng suất đậu tương (Vũ Triệu Mân, 2007) [6]. Các cây thuộc họ bầu bí, Cucurbitacea, như khổ qua, dưa chuột, dưa hấu, bí đao, bí đỏ.
được trồng phổ biến ở nhiều vùng trong cả nước. Trong đó, dưa chuột (Cucumis sativus) và bầu bí (Cucurbita moschata) thuộc họ Cucurbitacea là những cây trồng đem lại giá trị kinh tế cao. Tuy nhiên, các cây trồng này thường bị một số đối tượng dịch hại gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến năng suất và chất lượng thương phẩm quả. Đặc biệt bệnh phấn trắng là bệnh nặng nhất đã gây thiệt hại lớn đến năng suất quả dưa chuột siêu bi và dưa chuột ăn tiêu thụ trong nước và xuất khẩu.
Việc phòng trừ sâu bệnh nói chung và bệnh phấn trắng nói riêng trên các loại cây trồng ở nước ta vẫn đang phải dựa vào biện pháp hóa học là chủ yếu. Trong bối cảnh hiện nay khi Việt Nam đã là một thành viên của Tổ chức Thương mại Quốc tế (WTO) thì việc sử dụng thuốc hoá học quá nhiều để phòng trừ bệnh gây ảnh hưởng lớn đến chất lượng quả, sức khoẻ của người sản xuất và tiêu dùng, gây ô nhiễm, suy thoái môi trường đang là một thách thức lớn cần được giải quyết. Nghiên cứu áp dụng các biện pháp sinh học trong phòng trừ sâu bệnh có ý nghĩa to lớn, đáp ứng -1- các yêu cầu trong sản xuất nông sản hàng hóa đồng thời có thể giảm thiểu những tác động bất lợi tới môi trường đảm bảo phát triển bền vững. Việc khảo sát đánh giá hiệu quả của các chế phẩm sinh học đến chất lượng và năng suất cây trồng cũng như ảnh hưởng của chế phẩm đến môi trường là rất quan trọng để tìm ra lọai chế phẩm thực sự hiệu quả đối với từng loại bệnh, đây là lý do để học viên thực hiện đề tài “Nghiên cứu sử dụng xạ khuẩn Streptomyces để sản xuất chế phẩm sinh học phòng trừ bệnh nấm phấn trắng trên cây đậu tương và dưa chuột”.
Mục tiêu của đề tài: Nghiên cứu sản xuất và thử nghiệm chế phẩm xạ khuẩn Streptomyces trong phòng trừ nấm phấn trắng gây hại cây đậu tương và dưa chuột góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất, an toàn với môi trường và sức khỏe của con người. Nội dung của đề tài: - Nghiên cứu sản xuất chế phẩm sinh học xạ khuẩn Streptomyces (SM19) đến tác nhân gây bệnh phấn trắng - Nghiên cứu thử nghiệm chế phẩm xạ khuẩn SM19 trong phòng trừ bệnh phấn trắng trên cây đậu tương và dưa chuột -2- CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Bệnh phấn trắng và tác hại của bệnh phấn trắng đối với cây trồng 1.Đặc điểm hình thái của nấm phấn trắng Trong giai đoa ̣n đầ u của khoa ho ̣c về nấ m , mố i quan hê ̣ giữa bào t ử nang Erysiphacae (Erysyphacean ascocarps) và dạng bào tử vẫn còn chưa xác đinh.
̣ Kiế n thức về mố i quan hê ̣ này dầ n dầ n đươ ̣c sáng tỏ. Nhiề u tác giả đã mô tả và vẽ các hình thái khác nhau n ày theo những tên và loài khác nhau có thể được phân biệt thông qua đă ̣c điểm của cành bào tử phân sinh (conidiophores). Hình thái bào tử đă ̣c biê ̣t có mố i tương quan với hình thái c ủa quả thể (cleistothecial). Các bào t ử của nấm phấn trắng là cực kỳ đa dạng và không thể sử dụng cho mục đích phân loại.
Lựa cho ̣n này đã đươ ̣c nhiề u tác giả chấ p nhâ ̣n và có ảnh hưởng lớn đế n sự phát triể n phân loại hình thái của nấ m Erysiphaceae. + Sợi nấ m (Mycelium): Sơ ̣i nấ m (Mycelium) của Erysiphe, Microsphaera, Unciula, Sphaerotheca, Podosphaera và hầu hết các giống khác là d ạng biể u sinh (epiphytic), sống trên bề mặt thực vật. Các sợi nấm bán nội sinh được tìm thấy ở các loài Phyllactinia và Pleochaeta. Sợi nấm bám bề mặt đi vào trong mô lá thông qua lỗ khí khổng và hình thành sợi nấm bên trong.
Tuy nhiên, loài Leveillula, sợi nấm dạng nội sinh nhiều hơn, mặc dù những loài của gen này thường sản sinh ra những đám sợi dày đặc bao phủ ở bên ngoài. Ban đầu sợi nấm phấn trắng là trong suốt, có vách ngăn, vách mỏng. Tế bào sợi nấm là đơn nhân và không bào, hốc nhỏ. Chiều rộng có kích thước khác nhau từ 2 – 10 µm, chiều dài từ 20 – 150 µm.
Sợi phân nhánh nhiều hoặc ít góc phải. Sợi nấm mọc có nhiều hình dạng khác nhau, chúng có thể mọc thẳng hoặc ngoằn ngoèo hoặc quặp và có thể chóng phai mờ hoặc ít hoặc nhiều dai dẳng, bền bỉ. Đây cũng là đặc điểm hình thái để phân loại nấm. + Giác bám (appressoria): Giác bám là bộ phận mọc bên cạnh sợi nấm, chúng có chức năng gắn sợi nấm vào bề mặt của cây ký chủ và bắt đầu vòi hút.
Giác bám cũng xuất hiện ở cuối ống mầm của bào tử. -3- - Giác bám không phân biệt rõ: loại này có đặc điểm bằng sự phình chiều rộng của sợi nấm. Trên tất cả nó được tìm thấy ở các loài khác nhau của Sphaerotheca, e. Epilobii, fugax hoặc fusca.
- Giác bám phân biệt rõ, dạng núm lồi: loại này phân bố rộng ở họ Erysiphaceae (ví dụ Erysiphe sect. Golovinomyces, Arthrocladiella, một vài loài Sphaerotheca và Podosphaera). Giác bám thì không dạng thùy nhưng bề mặt có thể có một vài khía tròn nhỏ. - Giác bám phân biệt rõ, dạng thùy: dạng này thường phân thùy không đều, phạm vi rộng từ thùy nhẹ đến dạng nhiều thùy.
Một sự phân chia rõ giữa giác bám thùy nhẹ hoặc thùy ở mức độ vừa phải và loại nhiều thùy hầu như thực hiện được. Có sự dịch chuyển khác nhau giữa dạng núm lồi và dạng thùy. Giác bám dạng thùy như loài Erysiphe sect. Erysiphe, Microsphera và Uncinula.
- Giác bám phân biệt rõ, dạng núm lồi hình móc hoặc thon dài: đây là loại đặc biệt được thấy ở một vài loài của Phyllactinia. + Ống hút (haustoria): Là bộ phận cung cấp thức ăn. Ống hút này mọc từ trung tâm của giác bám. Dưới kính hiển vi quang học đều cho thấy ống hút đều có ít hoặc nhiều cấu trúc dạng thùy.
Ống hút dạng nhiều thùy của loài Blumeria graminis. Cấu trúc thực của bộ phận này rất phức tạp. Vì vậy đặc điểm của cấu trúc này không dung để phân loại. + Cành bào tử phân sinh (Conidiophores): Cành bào tử phân sinh cũng có nhiều đặc điểm để phân loại nấm phấn trắng ở giai đoạn vô tính.
Cành bào tử phân sinh của các loài Oidium có vài vách ngăn, vách ngăn ở đáy được gọi là vách chân đáy, thường từ 1 – 3 vách, một vài trường hợp nhiều hơn, hiếm khi ít hơn. Chiều dài của những vách này khác nhau và thường là đặc điểm đặc trưng của loài. Chúng có thể ngắn, dài hoặc trung bình, có một vách dài và có thể có theo một hoặc hai vách ngắn hơn. Vách có khả năng sinh ra thì luôn ở gần tận cùng.
Tiếp theo vách chân đáy là vách có khả năng sinh sản. Bước đầu tiên được đánh dấu bằng sự kéo dài của vách này, tiếp theo là sự phân chia hình thành một bào tử đầu tiên ở đỉnh, và một vách ở phía dưới duy trì khả năng kéo dài của nó. Quá trình này có thể lặp lại, do đó số lượng bào tử ban đầu có thể tăng. Vì vậy, vách đi theo được xếp là vách sinh sản và có khả năng sinh ra số lượng bào tử khác nhau.
-4- + Bào tử vô tính (Conidia): Bào tử của họ Erysiphaceae là bào tử phân sinh, chúng được sinh ra ở dạng chuỗi (dạng Euoidium của giống Oidium) hoặc dạng đơn (dạng Pseudoidium của giống Oidium, Ovulariopsis, Streptopodium). Sự phát triển trạng thái bào tử của nhiều loài (đăc biệt Erysiphe sect. Erysiphe) trải qua chu kỳ một ngày đêm. Sự hình thành giác bám và phân chia tế bào sinh sản, quá trình rụng, phát tán và nảy mầm bào tử loài Erysiphe polygoniss.
Salmon xuất hiện chủ yếu trong giai đoạn có ánh sang trong ngày. Ở loài Erysiphe beta mỗi cành bào tử hình thành một bào tử trong 24 giờ và bào tử này hoàn toàn phân biệt được và trưởng thành vào buổi trưa. Bào tử không màu, đơn bào và một nhân, có không bào, vách tế bào mỏng có chưa nhiều giọt dầu và nhiều hạt nhỏ. Không bào có thể chưa nước, chuyển động brown của các hạt đôi khiquan sát thấy được.
Bào tử của một số giống như Sphaerotheca, Podosphaera, Cystotheca hoặc Sawandaea có chứa các hạt khúc xạ trông thấy rõ, các loại này thường được biết đến dưới thể sợi xơ. Bản chất của cấu trúc này hiện vẫn còn chưa rõ. Bào tử có kích thước chiều dài: chiều rộng từ 5µm (vi bào tử của Sawandaea) đến – 110 µm (Oidiopsis macrospora) nhưng kích thước bào tử thường rất khác nhau Kích thước bào từ ở một mẫu thu được phụ thuộc vào các yếu tố khác nhau như độ ẩm, cây ký chủ và tuổi của lá cây ký chủ và mùa vụ. Bào tử có thể khác nhau về kích thước và hình dạng tùy thuộc vào ở mặt trên hay mặt dưới của lá.
Tỷ lệ dài/rộng và hình dạng thường không đổi và có thể sử dụng nhiều trong phân loại. Hình dạng lại có sự khác biệt lớn và có ý nghĩa trong phân loại. Bào tử có đặc tính lưỡng hình đã được biết đến ở loài Levellula và Streptopodium.
