Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu và ứng dụng xạ khuẩn trong phòng trị bệnh đạo ôn hại lúa

• Tác giả: Đặng Nguyệt Quế
• Người hướng dẫn: PGS. 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 Đạo Ôn Hại Lúa Do Nấm Pyricularia Oryzae
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Cần Thơ

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
• 1.1. Lý do chọn đề tài
• 1.2. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 1.4. Phương pháp nghiên cứu
• 1.5. Nội dung nghiên cứu của luận án
• 1.6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
• 1.7. Tính mới của luận án
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. BỆNH ĐẠO ÔN
• 2.1.1. Tầm quan trọng và tác hại của bệnh đạo ôn
• 2.1.2. Triệu chứng bệnh đạo ôn
• 2.1.3. Tác nhân gây bệnh đạo ôn
• 2.1.4. Hình thái của nấm P. Sự lưu tồn và lan truyền của nấm bệnh đạo ôn
• 2.1.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát sinh phát triển bệnh đạo ôn
• 2.1.6. Biện pháp quản lý bệnh đạo ôn
• 2.2. Phân loại xạ khuẩn
• 2.2.1. Sự phân bố và vai trò xạ khuẩn trong tự nhiên
• 2.2.2. Đặc điểm sinh học của xạ khuẩn
• 2.2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của xạ khuẩn
• 2.2.4. Một số cơ chế xạ khuẩn đối kháng với mầm bệnh
• 2.2.5. Phương pháp phân loại xạ khuẩn
• 2.2.6. Ứng dụng của xạ khuẩn trong bảo vệ thực vật
• 2.3. TÍNH MẶN VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA MẶN
• 2.3.1. Ảnh hưởng của mặn đến sự sinh trưởng của cây lúa
• 2.3.2. Sự thích nghi của xạ khuẩn trong điều kiện mặn
• 2.3.3. Sự thích nghi của nấm đạo ôn trong điều kiện mặn
• 2.4. KHÁI QUÁT ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU VÀ TÌNH HÌNH BỆNH ĐẠO ÔN TRÊN LÚA TẠI BẠC LIÊU
• 2.5. ĐẶC TÍNH GIỐNG LÚA CHỊU MẶN OM11735
• 3. CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP
• 3.1. THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU
• 3.2. PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU
• 3.2.1. Vật liệu thí nghiệm
• 3.2.2. Các loại môi trường, hóa chất sử dụng trong nghiên cứu
• 3.2.3. Dụng cụ và thiết bị sử dụng trong nghiên cứu
• 3.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
• 3.3.1. Nội dung 1: Thu thập mẫu bệnh, phân lập và xác định nấm P. oryzae, đánh giá khả năng gây bệnh trên cây lúa trong điều kiện nhà lưới
• 3.3.2. Nội dung 2: Thu thập, phân lập và đánh giá khả năng đối kháng của các chủng xạ khuẩn có nguồn gốc từ đất nhiễm mặn đối với nấm P. oryzae gây bệnh đạo ôn lúa
• 3.3.3. Nội dung 3: Nghiên cứu cơ chế có liên quan đến khả năng đối kháng của các chủng xạ khuẩn triển vọng đối với nấm P.
• 3.3.4. Nội dung 4: Định danh xác định loài các chủng xạ khuẩn có triển vọng trong phòng trị bệnh đạo ôn hại lúa vùng đất nhiễm mặn
• 3.3.5. Nội dung 5: Đánh giá khả năng phòng trị bệnh đạo ôn của các chủng xạ khuẩn có triển vọng trong điều kiện nhà lưới
• 3.3.6. Nội dung 6: Đánh giá khả năng phòng trị bệnh đạo ôn hại lúa của hai chủng xạ khuẩn triển vọng điều kiện ngoài đồng
• 3.4. Phương pháp xử lý số liệu
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. NỘI DUNG 1: THU THẬP, PHÂN LẬP VÀ XÁC ĐỊNH NẤM Pyricularia oryzae GÂY BỆNH ĐẠO ÔN HẠI LÚA, ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG GÂY HẠI CỦA CÁC DÒNG NẤM TRONG ĐIỀU KIỆN NHÀ LƯỚI
• 4.1.1. Thu thập mẫu bệnh, phân lập và xác định các dòng nấm P.oryzae gây bệnh đạo ôn hại lúa
• 4.1.2. Khả năng gây bệnh đạo ôn trên lúa của các dòng nấm P. oryzae trong điều kiện nhà lưới
• 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 LÚA NHIỄM MẶN ĐỐI VỚI NẤM Pyricularia oryzae GÂY BỆNH ĐẠO ÔN HẠI LÚA
• 4.2.1. Kết quả phân lập xạ khuẩn
• 4.2.2. Khả năng đối kháng của các chủng xạ khuẩn đối với nấm P. oryzae trong điều kiện phòng thí nghiệm
• 4.2.3. Khả năng đối kháng của các chủng xạ khuẩn đối với nấm P. oryzae trong điều kiện có bổ sung muối NaCl
• 4.2.4. Khả năng ức chế mọc mầm bào tử nấm P. oryzae của các chủng xạ khuẩn triển vọng
• 4.3. NỘI DUNG 3: KHẢ NĂNG TIẾT ENZYME CHITINASE VÀ β -1,3 GLUCANASE CỦA CÁC CHỦNG XẠ KHUẨN CÓ NGUỒN GỐC TỪ ĐẤT NHIỄM MẶN
• 4.3.1. Khả năng tiết enzyme chitinase của 03 chủng xạ khuẩn S06-MBL, S09-MBL và S17-MBL
• 4.3.2. Khả năng tiết enzyme β-1,3-glucanase của 03 chủng xạ khuẩn S06-MBL, S09-MBL và S17-MBL
• 4.4. NỘI DUNG 4: ĐỊNH DANH XÁC ĐỊNH LOÀI CÁC CHỦNG XẠ KHUẨN CÓ TRIỂN VỌNG TRONG PHÒNG TRỊ BỆNH ĐẠO ÔN HẠI LÚA VÙNG ĐẤT NHIỄM MẶN
• 4.4.1. Định danh xạ khuẩn dựa vào đặc điểm nuôi cấy, đặc điểm hình thái và đặc điểm sinh hóa
• 4.4.2. Định danh các chủng xạ khuẩn bằng phương pháp sinh học phân tử
• 4.5. NỘI DUNG 5: KHẢ NĂNG PHÒNG TRỊ BỆNH ĐẠO ÔN CỦA CÁC CHỦNG XẠ KHUẨN TRIỂN VỌNG TRONG ĐIỀU KIỆN NHÀ LƯỚI
• 4.5.1. Tỷ lệ diện tích lá nhiễm bệnh
• 4.5.2. Chỉ số bệnh đạo ôn lá
• 4.5.3. Hiệu quả giảm bệnh đạo ôn lá
• 4.6. NỘI DUNG 6: KHẢ NĂNG PHÒNG TRỊ BỆNH ĐẠO ÔN HẠI LÚA CỦA HAI CHỦNG XẠ KHUẨN S09-MBL VÀ S17-MBL ĐIỀU KIỆN NGOÀI ĐỒNG
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• DANH MỤC CÁC BÀI BÁO ĐÃ CÔNG BỐ
• PHỤ LỤC

I. Giới thiệu

Bệnh đạo ôn do nấm Pyricularia oryzae là một trong những dịch hại nghiêm trọng đối với sản xuất lúa, đặc biệt ở Đồng bằng Sông Cửu Long. Nghiên cứu này tập trung vào việc ứng dụng xạ khuẩn như một biện pháp sinh học để phòng trị bệnh đạo ôn. Mục tiêu chính là xác định các chủng xạ khuẩn có khả năng chịu mặn và đối kháng tốt với nấm gây bệnh. Việc nghiên cứu này không chỉ giúp nâng cao năng suất lúa mà còn góp phần bảo vệ môi trường trong nông nghiệp.

1.1 Tầm quan trọng của bệnh đạo ôn

Bệnh đạo ôn gây ra thiệt hại lớn cho sản xuất lúa, ảnh hưởng đến an ninh lương thực. Nấm Pyricularia oryzae có khả năng lây lan nhanh chóng, đặc biệt trong điều kiện khí hậu ẩm ướt. Việc tìm kiếm các biện pháp phòng trị hiệu quả là rất cần thiết để bảo vệ mùa màng và đảm bảo thu nhập cho nông dân.

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu của nghiên cứu là chọn lọc các chủng xạ khuẩn có khả năng chịu mặn và có hiệu quả trong việc ức chế sự phát triển của nấm Pyricularia oryzae. Nghiên cứu cũng nhằm tìm hiểu cơ chế đối kháng của các chủng này thông qua khả năng tiết enzyme chitinase và β-1,3-glucanase.

II. Tổng quan tài liệu

Nghiên cứu về xạ khuẩn trong nông nghiệp đã chỉ ra rằng chúng có khả năng ức chế nhiều loại nấm gây bệnh. Các nghiên cứu trước đây đã xác định rằng xạ khuẩn có thể phát triển trong môi trường mặn, điều này mở ra cơ hội ứng dụng trong các vùng đất nhiễm mặn. Việc sử dụng xạ khuẩn không chỉ giúp kiểm soát bệnh mà còn cải thiện sức khỏe đất và tăng cường sự bền vững trong sản xuất nông nghiệp.

2.1 Đặc điểm sinh học của xạ khuẩn

Xạ khuẩn là nhóm vi sinh vật có khả năng tiết ra nhiều enzyme có lợi, giúp phân giải chất hữu cơ và ức chế sự phát triển của nấm. Chúng có thể sống trong điều kiện khắc nghiệt, bao gồm cả môi trường có độ mặn cao. Điều này làm cho xạ khuẩn trở thành ứng viên lý tưởng cho việc phòng trị bệnh trong các vùng đất nhiễm mặn.

2.2 Các biện pháp quản lý bệnh đạo ôn

Các biện pháp quản lý bệnh đạo ôn hiện nay bao gồm sử dụng thuốc hóa học, biện pháp canh tác và biện pháp sinh học. Việc ứng dụng xạ khuẩn trong phòng trị bệnh đạo ôn là một trong những phương pháp sinh học tiềm năng, giúp giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường và sức khỏe con người.

III. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu được thực hiện thông qua các phương pháp phân lập, xác định và đánh giá khả năng đối kháng của các chủng xạ khuẩn. Các thí nghiệm được tiến hành trong điều kiện phòng thí nghiệm và ngoài đồng để đánh giá hiệu quả phòng trị bệnh đạo ôn. Phương pháp phân tích enzyme chitinase và β-1,3-glucanase cũng được áp dụng để xác định khả năng đối kháng của các chủng xạ khuẩn.

3.1 Phân lập và xác định xạ khuẩn

Quá trình phân lập xạ khuẩn từ mẫu đất nhiễm mặn được thực hiện bằng các phương pháp nuôi cấy chọn lọc. Các chủng xạ khuẩn được xác định dựa trên đặc điểm hình thái và sinh lý. Kết quả phân lập cho thấy sự đa dạng của các chủng xạ khuẩn có khả năng ức chế nấm Pyricularia oryzae.

3.2 Đánh giá khả năng đối kháng

Khả năng đối kháng của các chủng xạ khuẩn được đánh giá thông qua các thí nghiệm trong điều kiện có bổ sung muối NaCl. Kết quả cho thấy một số chủng xạ khuẩn có khả năng ức chế sự phát triển của nấm Pyricularia oryzae với hiệu suất cao, mở ra hướng đi mới trong việc phòng trị bệnh đạo ôn.

IV. Kết quả và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy ba chủng xạ khuẩn S06-MBL, S09-MBL và S17-MBL có khả năng ức chế mạnh mẽ nấm Pyricularia oryzae. Các thí nghiệm cho thấy hiệu quả phòng trị bệnh đạt từ 53,3% đến 73,9% tùy thuộc vào phương pháp áp dụng. Điều này chứng tỏ rằng xạ khuẩn có thể là một giải pháp hiệu quả trong việc quản lý bệnh đạo ôn trên lúa, đặc biệt trong điều kiện đất nhiễm mặn.

4.1 Hiệu quả phòng trị bệnh

Các thí nghiệm trong nhà lưới và ngoài đồng cho thấy việc xử lý hạt giống và phun lên lá huyền phù xạ khuẩn có thể giảm thiểu đáng kể tỷ lệ bệnh đạo ôn. Kết quả này không chỉ có ý nghĩa trong việc bảo vệ mùa màng mà còn góp phần nâng cao năng suất lúa trong điều kiện khó khăn.

4.2 Tiềm năng ứng dụng

Nghiên cứu mở ra hướng đi mới trong việc ứng dụng xạ khuẩn chịu mặn để phòng trị bệnh đạo ôn. Việc phát triển sản phẩm sinh học từ các chủng xạ khuẩn này có thể giúp nông dân cải thiện hiệu quả sản xuất và bảo vệ môi trường, đồng thời tăng cường khả năng thích ứng với biến đổi khí hậu.