Nghiên cứu sử dụng thực khuẩn thể trong phòng trị bệnh thối hạt trên lúa

Tài liệu nghiên cứu về thực khuẩn thể trong phòng trị bệnh thối hạt trên lúa, cung cấp giải pháp hiệu quả cho nông nghiệp bền vững.

• Tác giả: Đoàn Thị Kiều Tiên
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Thị Thu Nga
• Trường học: Trường Đại Học Cần Thơ
• Chuyên ngành: Bảo Vệ Thực Vật
• Đề tài: Nghiên Cứu Sử Dụng Thực Khuẩn Thể Trong Phòng Trị Bệnh Thối Hạt Lúa Do Vi Khuẩn Burkholderia glumae
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Cần Thơ

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM TẠ
• CAM ĐOAN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• 1. CHƯƠNG 1: TÍNH CẤP THIẾT CỦA LUẬN ÁN
• 1.1. Mục đích nghiên cứu
• 1.2. Nội dung nghiên cứu
• 1.3. Tính mới của luận án
• 1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 1.4.1. Đối tượng nghiên cứu
• 1.4.2. Phạm vi nghiên cứu
• 1.5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
• 1.5.1. Ý nghĩa khoa học
• 1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. BỆNH THỐI HẠT LÚA
• 2.1.1. Lịch sử và tình hình gây hại
• 2.1.2. Triệu chứng bệnh thối hạt
• 2.1.3. Sự xâm nhiễm và lưu tồn của vi khuẩn Burkholderia glumae
• 2.1.3.1. Sự xâm nhiễm
• 2.1.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xâm nhiễm của vi khuẩn Burkholderia glumae
• 2.1.5. Các yếu tố ảnh hưởng độc tính của vi khuẩn Burkholderia glumae
• 2.1.5.1. Độc tố toxoflavin
• 2.1.5.2. Khả năng di chuyển của chiên mao (Flagella)
• 2.1.5.3. Hệ thống cảm ứng III (type III effectors)
• 2.1.6. Biện pháp quản lí
• 2.1.6.1. Biện pháp hóa học
• 2.1.6.2. Biện pháp canh tác
• 2.1.6.3. Biện pháp sinh học
• 2.2. Biện pháp tổng hợp
• 2.3. TỔNG QUAN VỀ THỰC KHUẨN THỂ
• 2.3.1. Khái niệm về thực khuẩn thể
• 2.3.2. Lịch sử xuất hiện thực khuẩn thể
• 2.3.3. Phân loại thực khuẩn thể
• 2.3.3.1. Thực khuẩn thể dạng đuôi (tail phage)
• 2.3.3.2. Một số họ thực khuẩn thể khác
• 2.3.4. Quá trình xâm nhiễm của thực khuẩn thể vào tế bào vi khuẩn kí chủ
• 2.3.4.1. Chu trình sinh tan (lytic cycle)
• 2.3.4.2. Chu trình tiềm tan (lysogenic cycle)
• 2.3.5. Nuôi cấy thực khuẩn thể
• 2.3.6. Hình dạng đốm tan (plaque)
• 2.4. ỨNG DỤNG THỰC KHUẨN THỂ TRONG PHÒNG TRỪ SINH HỌC BỆNH HẠI DO VI KHUẨN TRÊN THỰC VẬT
• 2.4.1. Khái niệm phòng trừ sinh học
• 2.4.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng kiểm soát vi khuẩn bằng liệu pháp thực khuẩn thể
• 2.4.2.1. Tỷ số thực khuẩn thể/vi khuẩn
• 2.4.2.2. Khả năng tiếp cận đến vi khuẩn mục tiêu
• 2.4.2.3. Điều kiện môi trường
• 2.4.2.4. Tính đặc hiệu của thực khuẩn thể
• 2.4.2.5. Sự kháng thực khuẩn thể của vi khuẩn
• 2.4.3. Biện pháp bảo vệ thực khuẩn thể
• 2.4.4. Một số nghiên cứu sử dụng thực khuẩn thể trong phòng trị bệnh do vi khuẩn trên cây trồng
• 2.4.4.1. Trên thế giới
• 2.4.4.2. Sử dụng hỗn hợp thực khuẩn thể trong phòng trừ bệnh vi khuẩn trên cây trồng
• 2.5. Sơ lược về giống lúa OM4900
• 3. CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ 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 và vật liệu
• 3.3. NỘI DUNG PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.3.1. Nội dung 1: Phân lập, tuyển chọn thực khuẩn thể và vi khuẩn gây bệnh thối hạt lúa
• 3.3.1.1. Phân lập thực khuẩn thể và vi khuẩn gây bệnh thối hạt ở các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long
• 3.3.1.2. Đánh giá khả năng kí sinh của các dòng thực khuẩn thể trên các dòng vi khuẩn gây bệnh thối hạt lúa
• 3.3.1.3. Định danh vi khuẩn gây bệnh thối hạt bằng kỹ thuật PCR (polymerase Chain Reaction)
• 3.3.1.4. Đánh giá khả năng gây hại của các dòng vi khuẩn Burkholderia glumae gây bệnh thối hạt trong điều kiện nhà lưới
• 3.3.1.5. Đánh giá khả năng tiêu diệt vi khuẩn Burkholderia glumae của những dòng thực khuẩn thể triển vọng
• 3.3.2. Nội dung 2: Đánh giá khả năng phòng trị bệnh thối hạt của các dòng thực khuẩn thể triển vọng trong điều kiện nhà lưới
• 3.3.2.1. Đánh giá hiệu quả phòng trị bệnh thối hạt trên lúa do vi khuẩn Burkholderia glumae bằng các dòng thực khuẩn thể triển vọng
• 3.3.2.2. Đánh giá hiệu quả của các mật số thực khuẩn thể khác nhau trong phòng trị bệnh thối hạt lúa do vi khuẩn Burkholderia glumae
• 3.3.2.3. Khảo sát thời điểm xử lý của thực khuẩn thể trong phòng trị bệnh thối hạt do vi khuẩn B.
• 3.3.3. Nội dung 3: Xác định tính an toàn của các dòng thực khuẩn thể triển vọng trong thực tiễn sản xuất
• 3.3.3.1. Khảo sát hình thái của thực khuẩn thể dưới kính hiển vi điện tử truyền qua (Transmission electron microscopy)
• 3.3.3.2. Giải mã trình tự bộ gen của những dòng thực khuẩn thể triển vọng
• 3.3.4. Nội dung 4: Đánh giá hiệu quả của các dòng thực khuẩn thể triển vọng phòng trị bệnh thối hạt lúa ở điều kiện ngoài đồng
• 3.3.4.1. Đánh giá hiệu quả phòng trị bệnh thối hạt do vi khuẩn Burkholderia glumae trên lúa bằng các dòng thực khuẩn thể triển vọng vụ Đông Xuân 2017 - 2018
• 3.3.4.2. Đánh giá hiệu quả phòng trị bệnh thối hạt do vi khuẩn Burkholderia glumae trên lúa bằng các dòng thực khuẩn thể triển vọng ở ngoài đồng vụ Hè Thu sớm 2018
• 3.3.5. Nội dung 5: Khảo sát điều kiện nhân nuôi thực khuẩn thể triển vọng
• 3.3.5.1. Khảo sát các loại môi trường lên khả năng nhân mật số thực khuẩn thể
• 3.3.5.2. Khảo sát thời gian cấy vi khuẩn lên khả năng nhân mật số thực khuẩn thể
• 3.3.5.3. Khảo sát chỉ số MOI ảnh hưởng
• MỤC LỤC
• DANH SÁCH BẢNG
• DANH SÁCH HÌNH
• DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu sử dụng thực khuẩn thể trong phòng trị bệnh thối hạt lúa

Nghiên cứu sử dụng thực khuẩn thể trong phòng trị bệnh thối hạt lúa do vi khuẩn Burkholderia glumae đang trở thành một xu hướng quan trọng trong nông nghiệp bền vững. Bệnh thối hạt lúa gây thiệt hại lớn cho năng suất và chất lượng lúa, ảnh hưởng đến đời sống nông dân. Việc áp dụng biện pháp sinh học như thực khuẩn thể không chỉ giúp kiểm soát bệnh mà còn giảm thiểu việc sử dụng hóa chất độc hại trong sản xuất nông nghiệp.

1.1. Tình hình bệnh thối hạt lúa và tác động của Burkholderia glumae

Bệnh thối hạt lúa do Burkholderia glumae gây ra đã được ghi nhận là một trong những nguyên nhân chính dẫn đến thiệt hại trong sản xuất lúa. Vi khuẩn này có khả năng xâm nhập và phát triển mạnh mẽ trong điều kiện ẩm ướt, gây ra tình trạng thối hạt nghiêm trọng.

1.2. Lợi ích của việc sử dụng thực khuẩn thể trong nông nghiệp

Sử dụng thực khuẩn thể trong phòng trị bệnh không chỉ giúp kiểm soát vi khuẩn gây bệnh mà còn bảo vệ môi trường. Phương pháp này giúp giảm thiểu ô nhiễm từ hóa chất, đồng thời tăng cường sức đề kháng cho cây trồng.

II. Thách thức trong việc kiểm soát bệnh thối hạt lúa do vi khuẩn Burkholderia glumae

Việc kiểm soát bệnh thối hạt lúa gặp nhiều thách thức, đặc biệt là sự kháng thuốc của vi khuẩn Burkholderia glumae. Sự phát triển nhanh chóng của vi khuẩn này trong môi trường ẩm ướt làm cho việc phòng trị trở nên khó khăn hơn. Ngoài ra, việc áp dụng các biện pháp hóa học truyền thống cũng không mang lại hiệu quả lâu dài.

2.1. Sự kháng thuốc của Burkholderia glumae

Nghiên cứu cho thấy Burkholderia glumae có khả năng phát triển kháng thuốc cao, làm giảm hiệu quả của các loại thuốc hóa học truyền thống. Điều này đòi hỏi cần có các biện pháp mới để kiểm soát bệnh.

2.2. Ảnh hưởng của điều kiện môi trường đến sự phát triển của vi khuẩn

Điều kiện môi trường như độ ẩm, nhiệt độ và pH có ảnh hưởng lớn đến sự phát triển của Burkholderia glumae. Vi khuẩn này phát triển mạnh trong điều kiện ẩm ướt, làm tăng nguy cơ bùng phát bệnh thối hạt.

III. Phương pháp nghiên cứu sử dụng thực khuẩn thể trong phòng trị bệnh

Nghiên cứu đã áp dụng nhiều phương pháp để đánh giá hiệu quả của thực khuẩn thể trong việc phòng trị bệnh thối hạt lúa. Các phương pháp này bao gồm phân lập, tuyển chọn thực khuẩn thể và thử nghiệm hiệu quả trong điều kiện nhà lưới và ngoài đồng.

3.1. Phân lập và tuyển chọn thực khuẩn thể

Quá trình phân lập và tuyển chọn thực khuẩn thể từ các mẫu vi khuẩn gây bệnh đã được thực hiện. Kết quả cho thấy có nhiều dòng thực khuẩn thể có khả năng tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh thối hạt lúa.

3.2. Thử nghiệm hiệu quả phòng trị trong điều kiện nhà lưới

Các thử nghiệm trong điều kiện nhà lưới cho thấy một số dòng thực khuẩn thể có khả năng giảm thiểu bệnh thối hạt lúa lên đến 70%. Điều này chứng tỏ tính khả thi của phương pháp sinh học trong kiểm soát bệnh.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn của thực khuẩn thể

Kết quả nghiên cứu cho thấy việc sử dụng thực khuẩn thể trong phòng trị bệnh thối hạt lúa mang lại hiệu quả cao. Các dòng thực khuẩn thể được chọn lọc không chỉ tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh mà còn giúp tăng cường sức đề kháng cho cây lúa.

4.1. Hiệu quả phòng trị bệnh thối hạt lúa

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng các dòng thực khuẩn thể như ФBurAG58 có khả năng giảm thiểu bệnh thối hạt lúa hiệu quả, tương đương với các biện pháp hóa học truyền thống.

4.2. Ứng dụng thực tiễn trong sản xuất nông nghiệp

Việc áp dụng thực khuẩn thể trong sản xuất lúa không chỉ giúp kiểm soát bệnh mà còn góp phần bảo vệ môi trường. Điều này mở ra hướng đi mới cho nông nghiệp bền vững.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu

Nghiên cứu về việc sử dụng thực khuẩn thể trong phòng trị bệnh thối hạt lúa do Burkholderia glumae đã chứng minh tính khả thi và hiệu quả. Tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu để phát triển các dòng thực khuẩn thể mới và tối ưu hóa quy trình ứng dụng trong thực tiễn.

5.1. Tầm quan trọng của nghiên cứu sinh học trong nông nghiệp

Nghiên cứu sinh học như việc sử dụng thực khuẩn thể sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển nông nghiệp bền vững, giảm thiểu ô nhiễm môi trường.

5.2. Hướng đi mới cho phòng trị bệnh trong tương lai

Việc phát triển và ứng dụng thực khuẩn thể trong phòng trị bệnh sẽ mở ra nhiều cơ hội mới cho nông nghiệp, giúp nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm.