Khảo Nghiệm Cặn Dịch Chiết Lá Cây Keo Lá Tràm Ở Đồng Nai Để Đánh Giá Tính Kháng Bệnh Chết Héo Do Nấm Ceratocystis Sp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TAO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM

NGUYỄN VĂN NAM

KHẢO NGHIỆM CẶN DỊCH CHIẾT LÁ CÂY KEO LÁ TRÀM Ở

ĐỒNG NAI ĐỂ ĐÁNH GIÁ TÍNH KHÁNG BỆNH CHẾT HÉO

DO NẤM CERATOCYSTIS SP.

CHUYÊN NGÀNH: QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG

MÃ SỐ: 60.62.02.11

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGƢỜI HƢỚNG DẪN: GS.TS. PHẠM QUANG THU

HÀ NỘI, 2016

i

LỜI CẢM ƠN

Sau hai năm học tập tại Trƣờng Đại học Lâm nghiệp, tôi tiến hành thực hiện

đề tài “ Khảo nghiệm cặn dịch chiết lá cây Keo lá tràm ở Đồng Nai để đánh

giá tính kháng bệnh chết héo do nấm Ceratocystis sp. “

Xin chân thành cảm ơn GS.TS. Phạm Quang Thu, ngƣời thầy đã trực

tiếp hƣớng dẫn và tận tình giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi nghiên

cứu và hoàn thành đề tài.

Xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo đã tham gia giảng dậy và giúp

đỡ tôi trong quá trình học tập; xin cảm ơn tới Ban Giám hiệu và Phòng đào

tạo Sau Đại học, Trƣờng Đại học Lâm Nghiệp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi

để tôi học tập tại Trƣờng.

Xin cảm ơn tới Trung tâm nghiên cứu Bảo vệ rừng – Viện KHLN Việt

Nam, cảm ơn tới tất cả đồng nghiệp và bạn bè đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong

quá trình học tập và thực hiện đề tài. Xin chân thành cảm ơn NCS Nguyễn

Minh Chí, Phó trƣởng Bộ môn Chọn giống kháng sâu bệnh đã giúp đỡ tôi

trong quá trình điều tra ngoại nghiệp và công tác nội nghiệp. Mặc dù đã rất cố

gắng trong khi thực hiện đề tài nhƣng do kiến thức có hạn, điều kiện về thời

gian và tài liệu tham khảo còn hạn chế nên chắc chắn không tránh khỏi thiếu

sót. Kính mong nhận đƣợc những ý kiến đóng góp, bổ sung của các nhà khoa

học và các bạn đồng nghiệp để luận văn hoàn thiện hơn.

Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội ,ngày tháng 10 năm 2016

Học viên

Nguyễn Văn Nam

ii

ỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan Đề tài : “Khảo nghiệm cặn dịch chiết lá cây Keo lá

tràm ở Đồng Nai để đánh giá tính kháng bệnh chết héo do nấm Ceratocystis

sp.” là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi dƣới sự hƣớng dẫn của GS.TS

Phạm Quang Thu. Các nội dung nghiên cứu và các kết quả đƣợc trình bày

trong luận văn là trung thực và chƣa đƣợc công bố trong bất kỳ luận văn nào.

Hà Nội, ngày tháng năm 2016

Học viên

Nguyễn Văn Nam

iii

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN............................................................................................................ i

LỜI CAM ĐOAN..................................................................................................... ii

MỤC LỤC................................................................................................................ iii

DANH MỤC BẢNG............................................................................................... vi

DANH MỤC HÌNH ..............................................................................................viii

ĐẶT VẤN ĐỀ ...........................................................................................................1

CHƢƠNG I: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU..........................................................3

1.1.Tình hình nghiên cứu trên thế giới........................................................... 3

1.1.1 Nghiên cứu chung về Keo lá tràm ..................................................... 3

1.1.2 Nghiên cứu về bệnh hại Keo lá tràm ................................................. 3

1.1.3 Các nghiên cứu về tính kháng............................................................ 7

1.2 Nghiên cứu ở Việt Nam......................................................................... 11

1.2.1 Nghiên cứu chung về Keo lá tràm ................................................... 11

1.2.2 Nghiên cứu về bệnh hại Keo lá tràm ............................................... 11

1.2.3 Các nghiên cứu về tính kháng.......................................................... 15

CHƢƠNG II: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC

NGHIÊN CỨU........................................................................................................ 20

2.1 Vị trí địa lý:............................................................................................ 20

2.2. Địa hình:................................................................................................ 21

2.3. Các loại đất đai:..................................................................................... 22

2.4. Khí hậu:................................................................................................. 22

2.5 Đặc điểm kinh tế - xã hội....................................................................... 23

2.6 Tính chất hóa học và vật lý của đất tại khu vực khảo nghiệm............... 25

CHƢƠNG III: MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU........................................................................................................ 27

3.1 Mục tiêu nghiên cứu .............................................................................. 27

iv

3.2 Đối tƣợng, phạm vi, thời gian nghiên cứu............................................. 27

3.2.1 Đối tƣợng nghiên cứu ...................................................................... 27

3.2.2 Phạm vi nghiên cứu ......................................................................... 27

3.2.3 Thời gian nghiên cứu....................................................................... 27

3.3 Nội dung nghiên cứu.............................................................................. 27

3.4 Phƣơng pháp nghiên cứu ....................................................................... 28

3.4.1 Phƣơng pháp phân lập và nghiên cứu đặc điểm nấm gây bệnh hại Keo

lá tràm...................................................................................................................... 28

3.4.2 Phƣơng pháp nghiên cứu ảnh hƣởng của 1 số nhân tố tới các chủng

Ceratocystis sp.......................................................................................... 31

3.4.3 Phƣơng pháp tách chiết cặn dịch chiết từ lá của 57 dòng Keo lá

tràm với dung môi hữu cơ......................................................................... 32

3.4.4 Phƣơng pháp đánh giá khả năng ức chế nấm gây bệnh ......................... 34

3.4.5 Phƣơng pháp tuyển chọn các dòng Keo lá tràm.............................. 36

CHƢƠNG IV. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.......................... 38

4.1 Phân lập và mô tả đặc điểm của nấm gây bệnh chết héo Keo lá tràm... 38

4.1.1 Triệu chứng bệnh chết héo Keo lá tràm do nấm Ceratocystis sp.... 38

4.1.2 Đặc điểm hình thái, hiển vi của nấm Ceratocystis sp..................... 39

4.1.3 Tính gây bệnh của các chủng nấm gây bệnh chết héo trên cành..... 41

4.1.4 Kết quả định danh nấm gây hại. ...................................................... 43

4.2 Kết quả ảnh hƣởng của một số nhân tố tới nấm Ceratocystis sp........... 44

4.2.1 Ảnh hƣởng của nhiệt độ tới sự phát triển của nấm.......................... 44

4.2.2 Ảnh hƣởng của độ ẩm tới sự phát triển của nấm ......................... 46

4.2.3 Ảnh hƣởng của pH tới sự phát triển của nấm........................................ 50

4.3 Tách chiết đƣợc cặn dịch chiết từ lá của các dòng Keo lá tràm với

dung môi hữu cơ .......................................................................................... 53

v

4.4. Đánh giá khả năng ức chế nấm gây bệnh đối với cặn dịch chiết đƣợc

tách chiết từ lá với 2 loại dung môi của các dòng Keo lá tràm ................... 54

4.5 Tuyển chọn đƣợc các dòng Keo lá tràm sinh trƣởng nhanh kháng nấm

gây bệnh chết héo......................................................................................... 58

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ....................................................................... 61

1. Kết luận ............................................................................................................... 61

2. Tồn tại.................................................................................................................. 61

3. Khuyến nghị............................................................................................. 62

TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................... 63

1. Tài liệu tiếng việt................................................................................... 63

2. Tài liệu nƣớc ngoài .................................................................................. 65

PHỤ LỤC................................................................................................................ 72

vi

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

1. C. manginecans : Ceratocystis manginecans

2. C. acaciivora : Ceratocystis acaciivora

3. A. mangium : Acacia mangium

4. A. crassicarpa : Acacia crassicarpa

5. ME : dung môi methanol

6. MC: dung môi dimethylcloride

7. PDA: là môi trƣờng Potato Dextro Agar

vii

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Tính chất hóa học, thành phần cơ giới đất Sông Mây – Đồng Nai . 26

Bảng 3.1 Bảng phân cấp tính gây bệnh Ceratocystis sp. trên cành ................ 31

Bảng 3.2 Công thức tạo độ ẩm môi trƣờng..................................................... 32

Bảng 3.3 Bảng phân cấp khả năng ức chế nấm gây bệnh.................................. 36

Bảng 3.4 Bảng phân cấp mức độ bị bệnh trên Keo lá tràm ............................ 37

Bảng 4.1Tính gây bệnh của Ceratocystis sp. trên cành .................................. 41

Bảng 4.2 Sinh trƣởng của nấm ở các thang nhiệt độ ...................................... 45

Bảng 4.3 Sinh trƣởng của nấm ở các thang độ ẩm ......................................... 47

Bảng 4.4 Sinh trƣởng của nấm ở các thang pH .............................................. 51

Bảng 4.5 Kết quả tách chiết cặn dịch chiết bằng dung môi hữu cơ................ 53

Bảng 4.6 Khả năng ức chế của cặn dịch chiết đối với nấm bệnh ................... 55

Bảng 4.7: Đặc điểm sinh trƣởng, bệnh hại và khả năng kháng bệnh của các

dòng Keo lá tràm............................................................................................. 58

viii

DANH MỤC HÌNH

Hình 4.1: Gỗ bị biến màu................................................................................ 38

Hình 4.2: Hệ sợi nấm trên môi trƣờng PDA và Thể quả phun bào tử màu vàng

cam .................................................................................................................. 39

Hình 4.3: Đặc điểm hình thái bào tử nấm Ceratocystis sp. ............................ 40

Hình 4.4 Kết quả giải mã trình tự đoạn gene 26s rADN ................................ 44

Hình 4.5: Đƣờng kính nấm ở các thang nhiệt độ........................................... 46

Hình 4.6 Đƣờng kính nấm ở các thang ẩm độ ................................................ 48

Hình 4.7 Đƣờng kính của nấm ở các thang pH............................................... 52

Hình 4.8: Khả năng ức chế nấm C. manginecans gây bệnh chết héo............. 57

1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Keo lá tràm Acacia auriculifomis là một trong những loài cây đang

đƣợc nghiên cứu gây trồng để cung cấp gỗ lớn phục vụ sản xuất các sản phẩm

đồ mộc tiêu thụ trong nƣớc và xuất khẩu. Đây là loài cây đƣợc xác định là

thích hợp với điều kiện đất đai, khí hậu ở Việt Nam và có diện tích gây trồng

tƣơng đối lớn trong các chƣơng trình trồng rừng. Gỗ Keo lá tràm có thể phục

vụ nhiều mục đích khác nhau nhƣ làm giấy, ván dăm, ván sợi…Keo lá tràm là

loài cây lá rộng, mọc nhanh, gây trồng đƣợc trên nhiều loại đất, có biên độ

sinh thái rộng, phù hợp cho trồng rừng trên quy mô lớn. Nhóm loài keo hiện

đang đƣợc coi là các loài cây trồng rừng chính và đóng vai trò quan trọng

trong việc phát triển kinh tế xã hội ở Việt Nam, đặc biệt với đời sống của

ngƣời dân các tỉnh miền núi. Diện tích trồng keo ở Việt Nam tính đến năm

2013 đạt khoảng 1,1 triệu ha (Harwood và Nambiar, 2014) và 2015 đã đạt

khoảng 1,3 triệu ha (Phạm Quang Thu, 2016). Do diện tích rừng trồng tập

trung ngày một tăng lên, bệnh phấn hồng đã thƣờng xuyên xuất hiện và gây

nhiều thiệt hại cho rừng trồng Keo, trong đó có Keo lá tràm ở những vùng có

lƣợng mƣa cao nhƣ Thừa Thiên - Huế và các tỉnh thuộc Đông Nam Bộ

(Nguyễn Hoàng Nghĩa, 2010). Những năm gần đây, một loại bệnh mới xuất

hiện với triệu chứng héo lá và sau đó cây chết, nguyên nhân gây bệnh đƣợc

xác định do nấm xanh phát triển trong thân cây, làm tắc các mạnh dẫn nƣớc

dẫn đến tán lá thiếu nƣớc và hình thành triệu chứng héo. Nấm gây bệnh đã

đƣợc phân lập và bƣớc đầu xác định là do nấm Ceratocystis sp. Nghiên cứu

chọn tạo ra các giống Keo lá tràm sinh trƣởng nhanh, kháng bệnh là nhu cầu

của thực tiễn và đang đƣợc Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn quan tâm

và các nhà khoa học của Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam thực hiện.

Có nhiều công trình khoa học chứng minh sản phẩm quá trình trao đổi

chất thứ cấp trong thực vật là các hợp chất hóa học có hoạt tính sinh học đặc

2

biệt nhƣ kích thích sinh trƣởng cho cây chủ, là những chất độc đối với sâu hại

tấn công, là các hợp chất ngăn cản, gây độc đối với mầm bệnh khi xâm nhiễm

vào cơ thể cây chủ và tất cả đã thiết lập lên hàng rào bảo vệ sinh học cây chủ

dƣới sự tác động của điều kiện sinh vật và phi sinh vật (Rayals et al., 1994,

Micheal Oostendorp et al., 2001). Đã có nhiều công trình nghiên cứu về vấn

đề tách chiết các hợp chất hóa học trong lá cây để tìm ra những loài cây có

khả năng kháng nấm gây bệnh. Villegsas và cộng sự (1988) nghiên cứu dùng

dung môi ete dầu lửa để tách chiết các hợp chất có hoạt tính kháng nấm gây

bệnh từ lá loài cây Heteromopha trifoliateleaves. Sodipo và cộng sự (1991)

tiến hành thí nghiệm đối với dịch chiết từ lá cây Garcinia cola và tìm thấy

những hợp chất có thể kìm hãm sự phát triển của nấm Aspergillus niger.

Đề tài “Khảo nghiệm cặn dịch chiết lá cây Keo lá tràm ở Đồng Nai để

đánh giá tính kháng bệnh chết héo do nấm Ceratocystis sp.” là cơ sở khoa học

quan trọng cho việc chọn các dòng kháng bệnh, sinh trƣởng nhanh trên khu

khảo nghiệm.

3

CHƢƠNG I: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU

1.1.Tình hình nghiên cứu trên thế giới

1.1.1 Nghiên cứu chung về Keo lá tràm

Keo lá tràm ( Acacia auriculiformis A. Cunn. Ex Benth.) có nguồn gốc

từ Australia, Papua New Guinea và Indonexia, phân bố từ vĩ độ 5 -170Nam,

tập trung chủ yếu từ 8 – 160

vĩ Nam. Độ cao thích hợp dƣới 100m so với mực

nƣớc biển, lƣợng mƣa từ 1400 – 3400 mm/năm (Doran et al., 1997)[29]. Keo

lá tràm là một loài cây quan trọng ở nhiều nƣớc nhiệt đới trong hơn một nửa

thế kỷ qua. Chúng đƣợc trồng với mục đích làm bóng mát, dùng làm củi đốt

hay trang trí. Keo lá tràm có chiều cao từ 8 - 20m, phân nhánh nhiều, thân

không thẳng. Tuy nhiên trên 1 số loại đất trồng phù hợp chiều cao có thể đạt

tới 30m, đƣờng kính 80cm, thân thẳng và đơn thân.(Pinyopusarerk,

1990)[52].

Hầu hết mật độ trồng Keo lá tràm hiện nay là 1x1m cho tới 4x4m. Mật

độ 1x2m và 1.5x1.5 đƣợc ngƣời dân Trung Quốc hay trồng để lấy củi và làm

cọc sào (Doran et al., 1997[29].

1.1.2 Nghiên cứu về bệnh hại Keo lá tràm

Bệnh chết héo do nấm Ceratocystis spp. gây hại có triệu chứng điển

hình là thân hoặc cành bị nứt, xì nhựa hoặc xì nƣớc, vỏ và gỗ ở quanh vết

bệnh bị biến màu ( Ake et al.,1992[24]; Wingfield et al., 1996[62]).

C. fimbriata tạo ra một mùi vị trái cây mạnh mẽ thay đổi theo môi

trƣờng. Điều này đã đƣợc giả định là một sự thích nghi với sự phát tán của

các loài côn trùng là môi giới truyền bệnh. Những vết thƣơng tự nhiên hay từ

các hoạt động của con ngƣời (tập quán canh tác và cắt tỉa) cũng góp phần làm

nấm xâm nhiễm vào ký chủ dễ dàng hơn. C. fimbriata thƣờng phát triển tốt